Mikä on tuotannonohjausjärjestelmä (Manufacturing Execution System, MES)?

Nykypäivän kilpailuhenkisillä markkinoilla kaltaistesi valmistajien on lisättävä tehokkuutta kilpailuedun saamiseksi. Pohjimmiltaan on saatava aikaan enemmän vähemmillä resursseilla – ja tuotannonohjausjärjestelmä (MES) voi auttaa saavuttamaan juuri sen.

Teknisesti ilmaistuna tuotannonohjausjärjestelmä on järjestelmä, joka yhdistää ja valvoo koneita ja työkeskuksia tuotantosalin tasolla. MES:n päätavoite on varmistaa valmistustoimintojen tehokas toteutus ja tuotannon tehokkuuden lisääminen.

Ajattele sitä näin – jos olet laukaisemassa rakettia, MES on kuin lennon ohjauskeskus. Kun raketti laukaistaan, sinä seuraat korkeudenohjausjärjestelmää, tehoa, propulsiota, telemetriaa ja paljon muuta. Valvomalla ja seuraamalla tätä informaatiota voit varmistaa, että raketti saavuttaa ratansa onnistuneesti, ja voit löytää parannuskohteita seuraavaa raketin laukaisua varten.

Onko tuotannonohjausjärjestelmä vieläkin hieman epäselvää? Ei huolta! Me syvennymme kaikkiin MES-asioihin niin, että lopulta sinulla on paljon parempi käsitys siitä, mitä se voi tehdä ja sopiiko se sinun yrityksellesi.

MES-käsitteet ja termisanasto

Kuten mikä tahansa ohjelmisto, tuotannonohjausjärjestelmiin liittyy paljon käsitteitä ja termejä, jotka antavat paremman käsityksen siitä, miten ne oikeastaan ovat. Pintapuolisesti katsoen ne voivat näyttää aivan omalta kieleltään, mutta se ei ole niin monimutkaista. Seuraavassa on esitetty eräitä MES:ään liittyviä yleisempiä termejä ja käsitteitä:

  • Yrityksen toiminnanohjauksen (ERP) järjestelmät – tehokkaita ja strategisia liiketoimintaprosessien hallintatyökaluja, jotka integroivat kaikki yrityksen osatekijät yhdeksi kattavaksi informaatiojärjestelmäksi, jota yksilöt voivat käyttää koko organisaation laajuudella.
  • MESA-11 – tämä 1997 julkaistu malli, jonka loi Manufacturing Enterprise Solutions Association (MESA), osoitti tavanomaisen tuotannonohjauksen 11 ydintoimintoa.
  • ANSI/ISA-95-standardi – luotu globaaleille valmistajille International Society of Automationin toimesta, tämä on standardisarja ohjeita kehittäjien noudatettaviksi, kun luodaan ohjelmistoa, joka automaattisesti linkittää yritysjärjestelmät, kuten ERP:n, ja ohjausjärjestelmät.
  • Laitteiston kokonaistehokkuus (OEE) – yleinen mittayksikkö, jolla arvioidaan, miten hyvin kone toimii verrattuna sen täyteen potentiaaliin.
  • Valvontaohjaus ja tiedonkeruu (Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA) – ohjelmisto- ja laitteistoelementeistä muodostuva järjestelmä, jonka avulla valmistajat voivat ylläpitää tehokkuutta, käsitellä dataa älykkäämpien päätösten tekemiseksi ja tiedottaa järjestelmän ongelmista tuotantokatkosten vähentämiseksi.

MES:n ydintoiminnallisuudet

MESA-11-mallin mukaisesti standardimuotoiset tuotannonohjausjärjestelmät edellyttivät 11 ydintoimintoa. Sen julkaisua seuraavina vuosina MESA on uusinut mallin kattamaan lisäksi yritystason strategiset aloitteet, liiketoiminnot, tuotantolaitoksen toiminnot ja itse tuotannon. Meidän tarkoituksiamme varten keskitymme kuitenkin niihin 11 alkuperäiseen ydintoimintoon, jotka ovat edelleen olennainen osa nykypäivän MES-järjestelmiä, sekä siihen, miten niitä käytetään parantamaan tuotannon tehokkuutta.

  1. Toimintojen hallinta
    Tarjoa työntekijöillesi globaali näkymä suunnitelluista tuotantomääräyksistä ja niiden tuotantoreitityksestä. Tämä varmistaa, että koko henkilökunta on samalla sivulla, ja vähentää väärinkäsityksistä johtuvia virheitä.
  2. Tuotantoyksikköjen ilmoitukset
    Hallitse tuotantodatan kaksisuuntaista virtausta reaaliaikaisesti ERP:n ja tehdassalin välillä. Tämä takaa, että tuotantodata on aina tarkkaa, johdonmukaista ja ajan tasalla.
  3. Tuotannon seuranta ja alkuperätiedot
    Ryhmitä lopulliset osat tai erät kaiken asianomaisen valmistusdatan kanssa – raaka-aineesta aina komponentin kokoamiseen. Tämä data on erityisen hyödyllistä valmistajille, joiden on täytettävä valtion tai alan määräykset.
  4. Työvoiman hallinta
    Hallitse helposti ihmisiä, tuotteita ja/tai toimintoja ja seuraa kaikkea näiden tarvitsemaa osaamista tai valtuutuksia. Tämä takaa, että sinulla on aina oikea ihmiset paikallaan tuotantoprosessin jokaisessa vaiheessa.
  5. Laadunhallinta
    Hallitse tuotantoprosessisi ja yksikköjesi laatua – mukaan lukien laatupoikkeamat ja poikkeukset. Tämä toiminto voidaan integroida suoraan MES-ohjelmistoon tai se voi käyttää ulkoista ohjelmistoa.
  6. Kunnossapidon hallinta
    Suunnittele ennaltaehkäisevä konehuolto helpommin ja tarkemmin seisokkien ja tuotantokatkosten vähentämiseksi.
  7. Datan kerääminen
    Seuraa ja kerää olennainen data ja palauta kyseinen data helposti, kun tarvitset sitä.
  8. Prosessinhallinta
    Tarjoa prosessireititys ja operatiivinen jaksotus – mukaan lukien täysi tuotannon jäljitettävyys.
  9. Tulosanalyysi
    Kokoa data laskemaan suorituskykymittarit (KPI:t), kuten uusintatyö, hylkytavara, prosessikapasiteetti, OEE ja paljon muita. Tämän ansiosta voit tietää, miten tuotantoprosessisi toimii ja miten sitä voisi parantaa.
  10. Asiakirjahallinta
    Tarjoa yksinkertainen tapa toimijoillesi saada pääsy tärkeisiin asiakirjoihin – kuten ohjeet, piirustukset, muistiinpanot ja muut – silloin kuin he niitä tarvitsevat. Tämä säästää sinun ja työntekijöidesi aikaa, kun tarvitsemiasi tietoja ei tarvitse etsiä arkistokaapeista.
  11. Resurssien jakaminen ja tila
    Määritä resurssiesi tila ja seuraa niitä sekä sitä, miten niitä käytetään tuotantoprosessissa.

Miten MES ja ERP toimivat yhdessä?

MES-järjestelmät ja ERP-järjestelmät toimivat erillisissä mutta toisiaan täydentävissä rooleissa tuotantotoiminnoissa.

ERP-järjestelmät integroivat kaikki yrityksen eri tekijät yhdeksi kattavaksi informaatiojärjestelmäksi. Esimerkiksi suunnittelun ja aikataulutuksen työntekijöillä on pääsy samaan dataan kuin taloushallinnon henkilökunnalla. Kaikki data on lisäksi saatavana reaaliaikaisesti, minkä ansiosta tuotantopäälliköt voivat tehdä nopeampia ja parempaan tietoon perustuvia liikepäätöksiä.

Sillä välin MES on se kerros, joka on tuotantotason järjestelmien, kuten koneiden ja valvontajärjestelmien, sekä liiketoiminta-, suunnittelu- ja logistiikkajärjestelmiesi välillä – periaatteessa sinun ERP-ratkaisusi. MES ja ERP integroituvat toisiinsa tarjoamaan yhden totuuden lähteen koko organisaatiosi laajuisesti. ERP-järjestelmät voivat osoittaa sinulle, että sinun pitää ehkä parantaa tuotannon määrää – MES kertoo sinulle, miten.

Onko MES oikea ratkaisu yritykselleni?

Tässä vaiheessa saatat miettiä – miksei kaikilla ole MES-järjestelmää?” Siihen liittyy runsaasti hyötyjä – mukaan lukien noussut tuottavuus, parempi datan taltioiminen, reaaliaikainen näkyvyys toimintoihisi, optimoitu työvoima ja muita.

MES lisäksi tarjoaa materiaalien jäljitettävyyden, joka on korvaamattoman arvokasta valmistajille, joiden on noudatettava tiukkoja määräyksiä. Valmistajat elintarvike- ja juoma-, lääkintälaite-, ilmailu- ja avaruusaloilla sekä puolustusteollisuudessa tarvitsevat tätä jäljitettävyyttä varmistaakseen, että ne täyttävät määräykset.

Tuotannonohjausjärjestelmät eivät kuitenkaan sovi kaikille. Pienemmät valmistajat voivat huomata, että niiden tuotantotoiminnot eivät ole riittävän suuria perustelemaan MES:n kaltaista ylimääräistä ohjelmistojärjestelmää. Lisäksi niissä voidaan tuntea, etteivät niiden voittomarginaalit salli tällaista investointia. Kuten missä tahansa teknologiassa, on punnittava vaihtoehdot ja päätettävä, kannattaako MES omassa tuotantoyrityksessäsi.

MES:n tulevaisuus

Tuotannonohjausjärjestelmien tulevaisuus liittyy läheisesti itse valmistuksen tulevaisuuteen. Kun Teollisuus 4.0 ja esineiden internet (IoT) yleistyvät, MES-järjestelmien avulla valmistajat voivat toteuttaa oman tulevaisuuden tehtaansa.

IoT-anturit tuotantosalitasolla keräävät dataa ja linkittävät koneet. Parantunut pääsy parempaan ja tarkempaan informaatioon hyödyttää tuotannonohjausjärjestelmiä, jotka sitten välittävät tämän informaation sinulle. Kun nämä teknologiat kehittyvät ja vielä lisää teknologioita integroidaan – kuten lisätty todellisuus (AR), keinoäly (AI) ja älykkäät koneet – MES:n rooli tulee kasvamaan tuotantotoiminnoissasi. Kuten orkesterin kapellimestari, tuotannonohjausjärjestelmät tulevat näyttämään tien, kun tehtaasi ohjaa itseään.