Introductie manufacturing execution systeem (MES)
Bron: Procesverbeteren.nl
|
Smart Industry: Slimme organisatie |
![]() Door Dr Ir Jaap van Ede, hoofdredacteur procesverbeteren.nl. De eerste versie verscheen in vakblad Chemtech (2001)
Tussen de logistiek/administratieve automatisering, de Enterprise Resource Planning (ERP), en het Process Control System (PCS) ligt een middenlaag. Dit niveau wordt aangeduid met de term Manufacturing Execution System oftewel MES, zie het kader hieronder. Manufacturing execution systeem (MES) wisselt informatie uit tussen business en productie
Om bedrijfsprocessen flexibeler te maken, zodat sneller op (markt)veranderingen kan worden gereageerd, is het noodzakelijk dat er snel informatie kan worden uitgewisseld tussen de software op het business-niveau (ERP) en de ICT-ondersteuning op de werkvloer. Het manufacturing execution systeem (MES) verzorgt deze vertaalslag. Op deze webpagina wordt uitgelegd wat een MES is, wat je ermee kunt bereiken en wat de problemen zijn rond de invoering van zo'n systeem. Bij ERP ligt het accent op de klant. Hier wordt bijgehouden welke orders er zijn en in hoeverre die zijn afgehandeld. Het PCS concentreert zich vooral op het productieproces. Het handhaaft bijvoorbeeld de juiste procescondities zoals temperaturen en drukken. Het MES neemt een tussenpositie in, omdat het zich focust op het product zélf. Op MES-niveau wordt beslist en bijgehouden hoe de producten worden gemaakt (volgens welk recept), in welke volgorde (volgens welk schedule), en met welke materialen (tracking en tracing). In tegenstelling tot ERP en PCS bestaat er voor MES geen duidelijke definitie. Consultancies zoals AMR en Gartner spreken van ‘het management rondom de creatie van producten’. Zelf hanteer ik het liefst als definitie ‘een systeem dat de activiteit op de werkvloer regisseert en registreert’. Het nieuwe van MES volgt niet direct uit de benaming zelf. Immers, welk bedrijf kan zonder manufacturing execution? Wel nieuw is de integrale automatisering van het gebied tussen ERP en PCS. Hier worden delen van de productieadministratie momenteel nog met pen en papier gedaan en soms worden gegevens met de hand overgetikt. Automatisering van het genoemde gebied kan er voor zorgen dat er flexibeler, efficiënter en ‘gedocumenteerd’ wordt geproduceerd. De potentiële voordelen van een MES werden het eerste herkend door stuksgewijs producerende industrieën zoals computer- en kledingfabrikanten. De flexibiliteit van een MES maakt het mogelijk om producten op bestelling te maken. Klanten kunnen bijvoorbeeld hun eigen spijkerbroek ‘ontwerpen’. Zo’n klant-order gestuurde productie is in de chemie nog ongewoon, maar daar komt langzaam verandering in. De voedingsmiddelenindustrie loopt voorop. Met efficiënt consumer response wordt in deze sector bedoeld dat het productieproces wordt afgestemd op datgene wat de klant in de supermarkt koopt. Regie & registratie Regie-functies van een MES die op deze behoefte aansluiten zijn scheduling, receptuurbeheer en onderhoudsplanning. Met name de laatste twee worden in de chemische industrie steeds belangrijker. Klanten willen bijvoorbeeld een kunststof die speciaal voor hen wordt samengesteld. Brede invoering van een registratiefunctie zoals tracking & tracing (het bijhouden wanneer en met welke ingrediënten producten zijn gemaakt) kan in de voedingsmiddelenindustrie de impact van zoiets als het dioxine-kipschandaal drastisch beperken. In de farmaceutische industrie maakt tracking & tracing het mogelijk om te voldoen aan de strenge (FDA-)registratieregels. De chemische procesindustrie kan met zo’n systeem milieubelastende activiteiten, zoals lozingen van afvalwater en de uitstoot van CO2, vastleggen. Na de introductie van de term MES door de in 1992 opgerichte Amerikaanse handelsorganisatie MESA hebben softwareleveranciers diverse bestaande producten onder deze noemer geschaard. Bijvoorbeeld schedulingpakketten, onderhoudsinformatiesystemen en laboratorium informatie management systemen (LIMS), zie figuur 1. Gezien de brede en betrekkelijk vage definitie van MES was dit niet zo moeilijk. . ![]() Figuur 1: De MES-laag omvat alle software die de werkvloeractiviteit regisseert en registreert. Voor MES is geen standaardoplossing beschikbaar, er bestaan zowel MES-suites die sterk zijn in horizontale integratie als deeloplossingen. Modules die zijn ontwikkeld door ERP- en PCS-leveranciers sluiten meestal goed aan op hun eigen producten. De grootste bottleneck: verticale integratie.
AlDel Eén van de weinige Nederlandse chemische bedrijven die wel met een volledig verticaal geïntegreerd automatiseringssysteem werkt is Aluminium Delfzijl. Aldel maakt metalen plakken en perspalen. Het hoofdbestanddeel daarvan is aluminium, maar afhankelijk van de beoogde toepassing worden tot 20 andere elementen bijgemengd. Vroeger werden productieorders via computeruitdraaien naar de werkvloer overgebracht en werden de recepturen vervolgens handmatig ingevoerd in de procesbesturingssystemen. Dankzij de verticale integratie verloopt dit nu vrijwel automatisch, zie figuur 2. Bovendien wordt de procesvoortgang geregistreerd en teruggekoppeld naar het ERP-pakket SAP R/3. Het Middlewarepakket VisualFlow fungeert als intelligente interface naar het MES, dat geheel door Aldel zelf werd ontworpen binnen een Oracle-database. VisualFlow vertaalt SAP-documenten (blauw) naar Oracle-documenten (paars) en vice versa. Planningsgegevens worden vanuit SAP verstuurd naar de database, en daar aangevuld met recepten voor het mengen en afwerken van de metalen. Weegdata, analysegegevens, de geregistreerde bewerkingstijden en het stookgasverbruik worden teruggekoppeld naar SAP. Wat opvalt in het drie-laags systeem van AlDel, is dat er op elk niveau data worden gebufferd. Zelfs als de twee bovenste twee lagen - SAP en Oracle - gelijktijdig instorten, kan er nog enige tijd worden doorgewerkt. ![]() Figuur 3: Net als voor MES bestaat er ook voor execution buiten de bedrijfsmuren nog geen éénduidige en geïntegreerde oplossing in de vorm van een standaardpakket. CRM Voor bedrijven die hun MES-legpuzzel hebben opgelost, doemt inmiddels een nieuwe opgave op. Net als voor MES, de manufacturing execution binnen de bedrijfsmuren, bestaat er ook voor de manufacturing execution buiten de bedrijfsmuren geen éénduidige oplossing in de vorm van een standaardpakket. Een opvallende overeenkomst tussen MES en customer relation management (CRM) is, dat inmiddels een groot aantal bestaande pakketten onder het nieuwe label wordt vermarkt. Opnieuw gaat het hier slechts om deeloplossingen, want zaken als ketenbeheer, multi-plantplanning, e-business en customer relation management (CRM) kunnen niet los van elkaar worden gezien, zie figuur 3. Horizontale integratie zal ook hier de efficiëntie verbeteren.
Verwijzen naar dit artikel op internet? Gebruik als link: https://www.procesverbeteren.nl/flexibilisering/MES/MES_intro.php |
||