Modelo sin y con sistema MES

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Qué es un sistema MES y para qué sirve

Tags: , , | Posted on abril 25, 2024 by

Modelo sin y con sistema MES

Doeet MES es el acrónimo de Manufacturing Execution System, sistema de ejecución de la fabricación.

Como indica su denominación es un sistema (que incluye software, una base de datos, conexiones, pantallas, etc.) orientada a la fabricación, que está especialmente diseñado para cubrir la gestión de los procesos de producción.

Por lo tanto, es un software que instalado en la planta de producción tiene como misión eliminar un conjunto muy importante de problemas.

Los sistemas MES MOM vienen para resolver definitivamente diversos problemas que están sufriendo día a día los ingenieros de planta y los propios operarios y técnicos.

Aparte de resolver estos problemas el sistema MES, la digitalización ordenada de los datos generados en planta va a permitir acceder a las nuevas tecnologías emergentes de inteligencia artificial, que sin duda en poco tiempo serán claves en el desarrollo industrial. La inteligencia artificial necesita datos bien estructurados y masivos para que aprendan los modelos, sin estos datos no se puede acceder a las ventajas de la IA.

Fabricar con sistema MES

Este gráfico muestra un esquema conceptual de la posición de un sistema MES respecto a la planta industrial. Su posición es Intermedia entre la base, la instrumentación y la parte superior los sistemas ERP.

El flujo de información entre el ERP y el MES a través de API’s debe ser no supervisado y transparente. El flujo de datos entre el MES y los instrumentos como maquinas, pesadoras, robots, lectores, debe ser igualmente transparentes.

Modelo con sistema MES

Fabricar sin sistema MES

En los casos en los que no disponemos de un sistema MES, se evidencias problemas importantes que elevan los costes de producción, reducen la calidad, impiden la trazabilidad total ágil y nos vuelven mas vulnerables ante las soluciones antiguas y obsoletas que son claves en planta.

Modelo con sistema MES

Las consecuencias de no tener un sistema MES

Hablemos ya de las principales consecuencias de aquellas fábricas que no cuentan con un sistema MES.

Datos no fiables. KPI’s, Indicadores basados en incorrecciones. Decisiones incorrectas.

Sabemos de la importancia de que cada centro productivo seleccione sus indicadores de control, sea OEE, costes analíticos, tiempos, producciones, trazabilidad. Los equipos de mejora se basarán es estos indicadores para establecer la estrategia de mejora.

En muchos centros productivos los datos se toman en papel o en terminales en planta que no verifican los datos introducidos. Los operarios registran en estos documentos los datos de productividad y producción, como podrían ser, lotes consumidos, unidades buenas, unidades rechazadas, registro de paradas y causas, mermas de consumo, pesadas, etc.

Está demostrado que estos documentos manuscritos están inevitablemente llenos de errores. Errores que en ocasiones se detectan, pero en muchas otras es imposible su detección.

Otras veces nos son errores, hay información imposible de registrar por un operario, como por ejemplo microparadas, fallas, por lo que se pierde una información muy válida.

Todos estos datos con errores son recopilados y procesados manualmente para calcular estos indicadores de control.

Los que vamos a obtener son indicadores sin rigor, no fiables, incorrectos y por lo tanto nuestras decisiones nos estarán optimizadas.

Con un sistema MES

Con un sistema MES, se revierte esta situación. El registro de la producción está conectado a la máquina, los tiempos de marcha y paro tienen fiabilidad de segundos. El sistema MES está conectado a todos los dispositivos y máquinas. Los operarios no han de escribir en ningún documento.

  • Los datos de registro son generados por el sistema MES.
  • Los indicadores obtenidos por un sistema MES tienen un nivel de precisión muy elevado.
  • Reducimos el personal de procesamiento.

Falta de información en tiempo real. Decisiones lentas y retrasadas.

Planta sin sistema MES

Es habitual ver cómo, desde que se genera la información en la planta, hasta que se entrega procesada a los responsables del control de la planta, han pasado muchas horas e incluso días.

En otros casos debido a la dificultad de su procesamiento o al detectar errores en los datos, ni siquiera llegan procesarse y a ser incluido en los indicadores.

Esta circunstancia es muy negativa para una dinámica de mejora continua, pues una información retrasada, aun siendo con datos fiables, resulta poco práctica, ya que pasados dos días nadie se acuerda de lo que realmente pasó. Así dedicamos la metodología y esfuerzo en el proceso de mejora, pero no lo aprovechamos.

Adicionalmente, no podemos realizar seguimientos en tiempo real, por ejemplo, después de un ejercicio de SMED, o de aplicar una mejora en un proceso. Deberemos de esperar horas, o incluso varios días para procesar toda la información.

Este problema nos imposibilita realizar reuniones cortas al inicio de la jornada, para revisar los datos del día anterior o del turno anterior, pues no disponemos de los cuadros de mando actualizados y fiables.

Con un sistema MES

Al implantar un sistema MES, dado que los datos proceden directamente de las máquinas y los instrumentos, el procesado se produce en tiempo real. Todo ocurre en tiempo real por lo que:

  • Los datos se registran en tiempo real, sin supervisión. Se registran las 24 horas.
  • Los indicadores se obtienen instantáneamente.
  • Permite hacer seguimiento en real de las acciones de mejora como SMED, reducción de paradas por fallas, etc.
  • Permite hacer reuniones cortas de revisión del turno anterior con datos fiables.

Extensión de los ERP, más allá de sus capacidades y para lo que fue diseñado.

Sistemas ERP

Los sistemas ERP (sus siglas en inglés representan Enterprise Resource Planning) o sistema de planificación de recursos empresariales suelen estar integrados por diferentes módulos, correspondientes a cada departamento. Los componentes más comunes son los de compras, ventas, inventario, logística, facturación, contabilidad, recursos humanos (RRHH) y CRM (Customer Relationship Management).

Los ERP son bases de datos con una interfaz gráfica para introducir datos desde los distintos formularios. En algunos ERP existen módulos estándar que se expanden a los procesos reales de fabricación, por ejemplo, en la declaración de producto, consumos, etc.

En otras ocasiones los integradores de ERP realizan programas específicos o modificaciones a medida de estos módulos para adaptarse a la singularidad de la planta.

También ocurre que la empresa tenga personal propio de programadores y desarrolle programas a medida para digitalizar y cubrir distintas soluciones.

Lo que es evidente es que cada aplicación tiene su función, y cuando intentamos estirar una aplicación que no fue diseñada para tal fin, como los ERP a fábrica, todo son problemas.

Los ERP no están pensados para conectarse a las máquinas y procesar los datos en tiempo real, aunque se puedan desarrollar módulos y programaciones a medida nunca serán estándar y serán muy costosas.

Además, normalmente este diseño del software está altamente personalizado y su diseño proviene de algún responsable de la empresa que no es especialista. Por lo que tal vez, aunque pueda resolver la necesidad la solución desarrollada pronto quedará obsoleta sin posibilidad de futuras actualizaciones.

Mas grave resulta cuando pasa el tiempo y estas ampliaciones dependen de una versión ERP que ya no existe o nos interesa cambiar de ERP. ¿Volvemos a desarrollar todo el módulo de fábrica en el nuevo ERP?

Con un sistema MES

Separamos de manera clara la capa ERP de sistema MES y los conectamos a través de API. El software de fábrica estará perfectamente sincronizado con el sistema ERP, pero están desacoplados.

  • Se puede sustituir o actualizar el ERP sin afectar al sistema MES. Y viceversa.
  • Reducción de costes y tiempo. No reinventemos la rueda. Las necesidades de planta ya están cubiertas por el estándar del MES.

«Programillas» caseros, desconectados y no mantenibles críticos.

La realidad en fábrica, para desgracia de los técnicos y jefes de planta, es disponer de un ecosistema de programas obsoletos e inconexos entre sí.

Tenemos las extensiones del ERP a fabrica, los programas a medida desarrollados para resolver un problema concreto, los Excel, los partes, los programas de máquinas, los programas de crear etiquetas, programas de control de las pesadoras, controles de calidad y todo un conjunto de programas, hojas de cálculo que es un verdadero quebradero de cabeza.

Nadie mejora, mantienen y actualiza ya estos programas que se desarrollaron en un momento dado. ¡Y lo peor es que en realidad son críticos!

A medida que pasa el tiempo, la cuestión se volverá más peligrosa y costosa. La fábrica real tiene un flujo y ritmo distinto a la información. Hay que hacer ajustes post producción diarios para que «cuadren los datos».

Con un sistema MES

Todas las necesidades de fábrica están integradas en un mismo software. De igual manera que un ERP tiene todo lo necesarios para gestionar los recursos empresariales, un sistema MES tiene todo lo necesario para gestionar una fabricación.

  • Actualizaciones y nuevas funciones aseguradas. Seguridad de que hay un equipo detrás de profesionales que están centrados en mejorar el sistema MES.
  • Cambio de MES si fuera necesario. Si lo deseamos podemos acometer un cambio de MES si queremos obtener más prestaciones.

Otras consideraciones

Costes elevados en recursos humanos. «Oficina técnica»

Parte manual

Son incontables las plantas de producción que dispone de salas de impresión de etiquetas de cajas o de palet. Las etiquetas se preparan incluso días antes y se entregan a máquina. Estas etiquetas son diseñadas e impresas a diario evidentemente por un equipo de personas. Este personal, a veces llamado de oficina técnica, podría dedicarse a otros trabajos de mayor valor añadido si las etiquetas se imprimiesen directamente en la planta a pie de máquina.

Otra pérdida de tiempo son la mecanización de los partes de producción, por una parte, el operario dedicando a escribir en partes, tiempos, lotes, controles, etc.

Normalmente registros llenos de errores y incorrecciones. Y por otra parte el equipo de técnicos que mecanizan los datos de planta y los suben al ERP. Estos técnicos en ocasiones pierden mucho tiempo en resolver incoherencias que no acepta el ERP. Como hemos visto este tiempo es evitable al aplicar la conexión API ERP – MES.

Las auditorias de trazabilidad o búsquedas de trazabilidad son una verdadera pesadilla para el equipo que ha de mantener cientos de registros en papel trazados y almacenados. Almacenes llenos de papeles para ser consultados tal vez en alguna auditoria. Estos técnicos ya requieren una cualificación y es una verdadera perdida de recursos humanos. Como hemos visto el sistema MES mantienen la trazabilidad de forma interna y transparente.

La pesadilla de la trazabilidad con papeles

Cada vez la trazabilidad es un requisito legal o es demandado por nuestros proveedores, como hemos comentado anteriormente mantener en papel es una verdadera pesadilla para el personal técnicos y un verdadero consumo de recursos humanos totalmente evitable.

Acceso a la Inteligencia Artificial.
Los datos estructurados son la clave

Las industrias han de empezar a prepararse para acceder a las nuevas tecnologías emergentes. En poco tiempo serán masivas las soluciones y los modelos para mejorar todos los aspectos de la producción.

Hay que tener en cuenta que para poder hacer que nuestros sistemas de IA aprendan, es necesario disponer de datos masivos. Cuantos mas datos mucho mejor. Pero a parte de la cantidad es necesaria la calidad. Por ello el sistema MES ha de clasificar los datos y almacenarlos también para que la futura IA pueda consumirlos.

Conexión a los robots colaborativos y carretillas autónomas

Sin duda en los próximos años los robots con cierta autonomía van a formar parte del paisaje de las plantas. Van indudablemente a automatizar procesos manuales de menor valor añadido como gestiones de almacén, preparaciones, logística en planta.

Así el sistema MES debe conectarse con estos sistemas y automatizar los procesos y comunicación entre estos elementos. Por ejemplo, cuando un material necesita ser entregado a planta a la playa de máquina para ser consumido el sistema MES DOEET debe ser capaz de informar a estos sistemas autónomos.

Conclusiones

La necesidad de implantar un buen sistema MES como DOEET en la planta industrial debe considerarse como un paso estratégico en las organizaciones industriales. No solo por los beneficios inmediatos si no por el acceso a las tecnologías emergentes que ya son una realidad.

Los beneficios de implantar un sistema MES son:

  • Reducción de costes de producción y de personal.
  • Mejora de la productividad.
  • Datos de producción y productividad fiables.
  • Cumplimiento de la trazabilidad total.
  • Mejora del flujo de la información con el ER y otros sistemas.
  • Reducción de riesgos por soluciones a medida y aisladas.
  • Acceso a tecnologías emergentes como IA y robots colaborativos.

David Fuster Valor

David Fuster Valor

Product Owner de Doeet MES-MOM