Il Sistema MES storia, funzionamento e integrazione

Il sistema MES (Manufacturing Execution System) ha rivoluzionato il mondo della produzione manifatturiera, offrendo soluzioni innovative per ottimizzare i processi produttivi. Ma come è nato questo sistema e come si integra con altri strumenti come ERP e SCADA?

Introduzione al sistema MES

Il sistema MES (Manufacturing Execution System) rappresenta una pietra miliare nel panorama industriale, avendo profondamente influenzato il modo in cui le aziende gestiscono e ottimizzano i loro processi produttivi. Ma da dove ha avuto origine questo sistema rivoluzionario?

La nascita del termine MES risale agli inizi degli anni ’90. Fu definito per la prima volta dalla Manufacturing Enterprise Solutions Association (MESA) nel 1992 come “un sistema informativo dinamico che guida l’efficace esecuzione delle operazioni di produzione. Utilizzando dati attuali e accurati, il MES guida, innesca e riferisce sulle attività di produzione man mano che gli eventi si verificano”.

Tuttavia, la genesi del nome MES può essere fatta risalire alla società AMR Research nel 1990. Nel 1992, un gruppo di sviluppatori software, consulenti e integratori di soluzioni ha fondato la Manufacturing Execution Systems Association – MESA (ora conosciuta come Manufacturing Enterprise Solutions Association). Questa associazione ha definito un insieme di undici funzionalità che sarebbero state obbligatorie per qualsiasi applicazione MES.

Con l’avvento dell’era industriale alla fine del XVIII secolo fino agli anni ’70, gli investimenti nelle piante manifatturiere e nell’industria erano orientati a migliorare le risorse di produzione, ovvero uomo e macchina. Il MES ha rappresentato un salto qualitativo in questo contesto, fornendo strumenti computerizzati per tracciare e documentare il processo di trasformazione delle materie prime in beni finiti.

Il MES funge da sistema di monitoraggio in tempo reale, consentendo il controllo di molteplici elementi del processo produttivo, come input, personale, macchine e servizi di supporto. Inoltre, crea il record “come costruito”, catturando i dati, i processi e i risultati del processo produttivo. Questo è particolarmente importante in settori regolamentati, come l’alimentare o il farmaceutico, dove potrebbe essere richiesta la documentazione e la prova dei processi, degli eventi e delle azioni.

Cos’è il sistema MES?

Il sistema MES, o Manufacturing Execution System, è un software progettato per gestire e ottimizzare la produzione. Attraverso un database dettagliato, il MES analizza le informazioni di produzione, fornendo insights preziosi per migliorare l’efficienza.

Funzionamento dei sistemi MES

I sistemi MES possono essere configurati in vari modi, influenzando direttamente le loro funzionalità. Tra le funzioni principali troviamo la registrazione in tempo reale dei tempi di inattività, la generazione di rapporti automatici e l’integrazione con altri sistemi all’interno dell’impianto. Per una comprensione più dettagliata del funzionamento del sistema MES, vi invitiamo a consultare questo approfondito articolo.

Livelli di utilizzo del sistema MES

Il MES trova applicazione su diversi livelli all’interno delle organizzazioni manifatturiere. Gli operatori lo utilizzano per gestire specifici lotti di ordini di produzione, mentre a livello operativo, figure come il responsabile della produzione monitorano i rapporti generati dal sistema per prendere decisioni informate.

Integrazione del MES con ERP e SCADA

L’integrazione del sistema MES con strumenti come ERP (Enterprise Resource Planning) e SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) rappresenta un passo cruciale nella costruzione di un’operazione e di un sistema di automazione più efficaci. Questi tre livelli – SCADA, MES ed ERP – sono tra i più importanti nel processo manifatturiero.

Il SCADA è utilizzato per l’automazione a livello di impianto, mentre l’ERP automatizza molte attività a livello di ufficio. Il MES, invece, occupa lo spazio tra SCADA ed ERP, fungendo da ponte per collegare le informazioni dal sistema SCADA al sistema ERP. Se questi processi principali sono integrati in un unico sistema comprensivo, ciò può portare a risparmi di tempo e denaro, aumentando al contempo la produttività.

Mentre i ruoli di MES e SCADA possono spesso sovrapporsi, in generale, un sistema MES facilita la trasformazione delle materie prime in beni finiti in tempo reale, si occupa dell’efficacia complessiva delle attrezzature (OEE)/tempi di inattività e può includere altre funzioni come il controllo del processo statistico (SPC), la pianificazione della produzione e delle risorse, il tracciamento e la tracciatura dei prodotti e dei materiali, la distribuzione delle attività di produzione e delle istruzioni di lavoro, la gestione della manutenzione preventiva, l’analisi delle prestazioni e altro ancora.

Il SCADA, d’altra parte, è più focalizzato sul controllo e monitoraggio delle macchine comunicando con i PLC, raccogliendo dati per lo storico dei dati, monitorando gli allarmi e altro, a seconda del sistema SCADA. In sostanza, mentre il SCADA si occupa del lato operativo e della raccolta dei dati della produzione, il MES può trasformare tali dati in informazioni utilizzabili e utilizzarli per creare miglioramenti futuri.

L’integrazione di MES e SCADA può portare a una raccolta e analisi delle informazioni più efficaci, al controllo delle macchine e all’aumento dell’efficienza. Utilizzare software che ha una programmazione sia per MES che per SCADA può ridurre i tempi di inattività e aumentare l’accessibilità e la sincronizzazione dei dati. Ad esempio, il software Ignition permette l’integrazione di MES con SCADA, creando un sistema di produzione SCADA e MES completamente integrato.

Per vedere i benefici di tali sistemi integrati, possiamo guardare ad aziende come AriZona Beverages e Daimler Trucks North America (DTNA) che hanno implementato Ignition per il loro software SCADA e MES. AriZona Beverages, ad esempio, ha scelto l’integrazione di MES con SCADA per connettersi al suo sistema ERP SAP in un impianto di 37 acri a Keasbey, New Jersey. Questo sistema automatizzato include capacità di controllo del batch che interagiscono con ogni livello di automazione, dal controllo dei dispositivi a SAP, il tracciamento dei prodotti, i conteggi dell’imballaggio per OEE e i tempi di inattività, il monitoraggio delle prestazioni chiave nel tempo e molto altro.

In sintesi, l’integrazione del sistema MES con ERP e SCADA offre alle aziende una visione olistica e integrata dei loro processi produttivi, consentendo loro di operare con maggiore efficienza e precisione.