Hệ thống MES là công cụ để tối ưu khả năng vận hành của nhà máy và giải phóng nhóm sản xuất khỏi các quy trình thủ công, giúp cải thiện năng suất và theo dõi sản xuất theo thời gian thực một cách thường xuyên giữa các nhà máy, phân xưởng dù ở bất kỳ địa điểm nào. Để phát triển và dẫn đầu trong thị trường đầy cạnh tranh như hiện nay, doanh nghiệp sản xuất cần ứng dụng phần mềm quản lý sản xuất MES để hỗ trợ giải quyết các vấn đề về Q-C-D (Quality – Chất lượng, Cost – Chi phí, Delivery – Tiến độ giao hàng).

Hệ thống MES là gì?

Hệ thống điều hành và thực thi sản xuất (Manufacturing Execution System – MES) là hệ thống thông tin kết nối, giám sát và kiểm soát các hệ thống sản xuất và luồng dữ liệu phức tạp trong nhà máy. Mục tiêu chính của MES là đảm bảo thực hiện hiệu quả các hoạt động sản xuất và cải thiện năng suất lao động.

Hệ thống MES giúp thu thập dữ liệu về quá trình sản xuất, hiệu suất, truy xuất nguồn gốc, quản lý nguyên liệu và công việc đang tiến hành và các hoạt động khác của nhà máy. Những dữ liệu này cho phép những người ra quyết định hiểu tình trạng sản xuất hiện tại và tối ưu hóa quy trình sản xuất tốt hơn.

Các chức năng cốt lõi của của hệ thống điều hành sản xuất MES

• Thiết lập lịch trình sản xuất

Phần mềm MES giúp thiết lập lịch trình sản xuất dựa trên bản kế hoạch sản xuất được nhận từ hệ thống ERP – hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp.

• Quản trị hoạt động sản xuất theo thời gian thực bao gồm

Một trong những ưu điểm nổi bật của hệ thống MES đó là thu thập dữ liệu về hoạt động sản xuất theo thời gian thực:

Phần mềm MES kết nối với các thiết bị IoT hoặc các thiết bị SCADA để có thể thu thập các dữ liệu về thời gian hoạt động của máy chạy, máy dừng, sản lượng sản xuất…

• Quản lý chất lượng

Chức năng này cho phép người sử dụng khai báo tiêu chuẩn chất lượng của từng nguyên vật liệu/thành phẩm. Xây dựng quy trình lấy mẫu, ghi nhận kết quả kiểm nghiệm và thực hiện các hành động tương ứng với kết quả này. Thời điểm thực hiện việc kiểm tra chất lượng có thể lúc nhận nguyên vật liệu đầu vào, trong quá trình sản xuất, khi nhập kho thành phẩm hoặc lúc xuất kho giao hàng cho khách hàng. Thông tin chất lượng sản phẩm sẽ được lưu trữ và xử lý trên một cơ sở dữ liệu duy nhất (cùng với dữ liệu của các quy trình tác nghiệp khác). Điều này giúp cho doanh nghiệp dễ dàng xây dựng các báo cáo về chất lượng, truy vết thông tin chất lượng khi cần.

• Quản lý truy xuất nguồn gốc

Phần mềm MES cho phép mã hóa các thông tin sản phẩm thành mã QR Code/Bar Code để dán trên các lô sản xuất. Khi cần truy xuất nguồn gốc, hệ thống sẽ cung cấp báo cáo như các nhà sản xuất, nhà cung cấp và nhà phân phối, giúp người dùng có được thông tin toàn diện xuyên suốt chuỗi cung ứng.

• Thiết lập kế hoạch bảo trì

Phần mềm MES sẽ hỗ trợ lập kế hoạch bảo trì máy để từ đó giảm thời gian gián đoạn sản xuất.

• Phân tích hiệu suất máy móc tổng thể (OEE – Overall Equipment Effectivenes)

Hệ thống MES thu thập dữ liệu để đo lường hiệu suất thiết bị tổng thể của máy móc dựa vào 3 yếu tố: A-Q-P (Availability – Mức sẵn sằng, Quality – Chất lượng, Performance – Hiệu xuất) và qua đó giúp chỉ ra các vùng cơ hội để cải tiến.

Các lợi ích chính của hệ thống MES là gì?

Lợi ích ngắn hạn

• Giúp tăng hiệu quả và giảm chi phí
• Giảm thời gian chu kỳ sản xuất
• Giảm thời gian đặt hàng
• Giảm chi phí lao động trực tiếp
• Giảm thời gian nhập dữ liệu
• Giảm hoặc loại bỏ giấy tờ
• Giảm công việc trong kho (WIP)
• Tăng sử dụng máy

Lợi ích dài hạn

• Cải thiện tổng thể quy trình sản xuất
• Tăng sự hài lòng của khách hàng
• Cải thiện sự tuân thủ quy định
• Tăng khả năng thích ứng với sự thay đổi của thị trường

Khi nào doanh nghiệp cần ứng dụng hệ thống MES?

Trong thị trường toàn cầu cạnh tranh ngày nay, việc sản xuất ngày càng phải đương đầu với nhiều thách thức. Nếu bạn đang hướng tới một quy trình sản xuất có tính cạnh tranh cao hơn và thông minh hơn, trong đó các quy trình phải được kiểm soát chính xác, theo thời gian và khả năng hiển thị để quản lý thực hiện hoạt động sản xuất với các hướng dẫn chính xác, dữ liệu thời gian thực; MES chính xác là những gì bạn cần.

Một cách cụ thể, doanh nghiệp sản xuất nên nghĩ tới việc ứng dụng MES nếu bạn gặp phải vấn đề trong bất kỳ lĩnh vực nào dưới đây:

• Độ trễ của thông tin: nhận dữ liệu về hoạt động sản xuất quá muộn để đưa ra được phân tích hữu ích
• Gặp khó trong vấn đề truy xuất nguồn gốc của sản phẩm
• Khó kiểm soát các hoạt động sản xuất
• Quá nhiều rủi ro và quá nhiều lỗi do quy trình thủ công hoặc trên giấy
• Thiếu một phiên bản thống nhất để kiểm soát các luồng thông tin trong nhà máy

Vị trí của hệ thống MES (Hệ thống điều hành sản xuất) trong xây dựng nhà máy thông minh

Cách mạng Công nghiệp 4.0 đã đưa tự động hóa quy trình sản xuất lên một tầm cao mới, nơi mà mỗi nhà máy sẽ sử dụng công nghệ sản xuất tiên tiến với khả năng tùy biến cao. Trong môi trường thông minh trên, máy móc sẽ trở thành một thực thể độc lập có khả năng thu thập dữ liệu, phân tích và phản hồi một cách tự động. Trong kiến trúc mô hình nhà máy thông minh, MES nằm ở tầng thứ 3. MES đã trở thành một yếu tố kết nối giữa việc điều hành sản xuất và các hệ thống quản lý doanh nghiệp doanh nghiệp (ví dụ: ERP, PLM).

Vị trí của MES trong mô hình nhà máy thông minh

Hệ thống MES kết nối giữa hoạt động sản xuất tại nhà máy với bộ phận quản lý thông qua việc lấy dữ liệu trực tiếp từ máy móc. Tầng này được triển khai đến đội ngũ quản lý sản xuất, quản lý chất lượng và công nhân vận hành máy. Bằng cách này, mỗi doanh nghiệp có thể cập nhật hoạt động sản xuất tức thời thay vì phải chờ đến khi kết thúc công đoạn sản xuất theo phương thức truyền thống. MES thúc đẩy quá trình kiểm tra sản phẩm, thu thập dữ liệu, tối ưu hóa nguồn lực và quản lý chất lượng trong nhà máy một cách trực tiếp và theo thời gian thực. Từ đó, MES tạo ra và cung cấp quy trình quản lý sản xuất tối ưu trong các mô hình nhà máy thông minh.

Doanh nghiệp đã có phần mềm ERP rồi, có cần MES nữa không?

Hầu như các nhà máy lớn đều trang bị phần mềm ERP và có nhiều lo ngại rằng MES khi được ứng dụng vào sản xuất có thể gây ra khả năng chồng chéo chức năng với hệ thống này. Tuy nhiên, ERP thường được định hướng xây dựng kế hoạch hợp lý cho nhà máy, trong khi MES quan tâm nhiều hơn đến hoạt động vật lý.

Bản thân ERP không bao hàm thông tin rõ ràng về các quy trình và khả năng sản xuất của các thành phần riêng lẻ, do đó cần có một quy trình trung gian cần thiết để chuyển dịch kế hoạch ERP thành một thứ cụ thể có thể thực hiện được. Trước khi MES được ứng dụng vào nhà máy, quy trình này thường được thực hiện thủ công. Với MES, thông tin từ ERP liên quan đến các yêu cầu sẽ được sử dụng làm cơ sở để xây dựng quy trình sản xuất cụ thể theo từng lô sản phẩm và theo dõi sát sao quy trình này. Ở chiều ngược lại, MES cung cấp thông tin có độ chính xác cao theo thời gian thực về các hoạt động sản xuất ở nhà máy trở lại ERP. Từ đó giúp hệ thống ERP cải thiện khả năng lập kế hoạch cho lần tới.

Hệ thống điều hành sản xuất (MES) tập trung hoàn toàn vào khía cạnh sản xuất của một doanh nghiệp, cho phép các doanh nghiệp theo dõi, giám sát và thu thập dữ liệu chính xác về quá trình sản xuất. Các chức năng của MES không mở rộng để bao gồm các lĩnh vực như quản lý tài chính hoặc chăm sóc khách hàng.

Do đó để liên kết các thông tin về hoạt động sản xuất với các hoạt động từ bộ phận văn phòng (kinh doanh, bán hàng, mua hàng, quản lý nhân sự, chăm sóc khách hàng cũng như là tài chính kế toán) bạn cần một cần hệ thống ERP – hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp.

Kết luận về MES (hệ thống điều hành sản xuất)

Sự ra đời của hệ thống MES có ý nghĩa đặc biệt to lớn trong ngành sản xuất nói chung và quy trình quản lý sản xuất nói riêng. Nhờ vào MES, doanh nghiệp có thể sở hữu cho mình một hệ thống công nghệ hiện đại có tính liên kết, linh hoạt cao giúp xử lý mọi dữ liệu phức tạp ghi nhận được từ hoạt động sản xuất một cách nhanh chóng, dễ dàng. Có thể nói rằng, đây chính là điều mà bất kì một nhà máy thông minh nào cũng không thể thiếu.