MESscherpe analyse

Welke productiescenario's hebben baat bij een MES?

Het gebruik van een MES wordt in principe aanbevolen voor alle sectoren en bedrijven van elke omvang. De uitgesproken sterke punten van deze systemen komen vooral tot uiting bij bedrijven met een hoge productdiversiteit die bij het vervaardigen van onderdelen en kleine batches worden geconfronteerd met een complexer wordende productie en frequente gereedschapswissels. Dit geldt bijvoorbeeld voor verspanende productie, maar ook voor de bouw van speciale machines, waarbij gedurende langere tijd vele duizenden onderdelen moeten worden verkregen of vervaardigd die allemaal tijdig in de productieworkflow moeten worden opgenomen. Aan de andere kant kunnen ook toeleveranciers met slechts enkele medewerkers hiervan profiteren. In dergelijke bedrijven neemt de leidinggevende vaak meerdere taken tegelijk op zich. Dan is het handig als hij overal een overzicht kan krijgen van onbenutte capaciteit of een duidelijk signaal ontvangt wanneer en waar iets niet volgens de planning verloopt.

Is een ERP-systeem niet voldoende?

De focus van een ERP-systeem ligt op de bedrijfsorganisatie en de commerciële processen, maar niet op de productie. ERP-software is meestal niet in staat om automatisch een hoogdynamische productiebesturing met frequente wijzigingen in kaart te brengen en vereist daarom handmatige tussenkomst. Dat is de reden waarom in veel bedrijven het gebruik van ERP voor deze doeleinden tot mislukkingen heeft geleid. Niettemin kunnen ERP en MES worden opgenomen in een netwerk, zodat gegevens kunnen worden geïmporteerd en geëxporteerd, waardoor synergiën ontstaan.

Hoe verbetert een MES de productieplanning en -besturing?

Een productiemanager moet ook zonder een rondje door de productieafdeling op elk moment een overzicht kunnen krijgen van wat er op dat moment op een machine gebeurt, waar welk gereedschap wordt ingezet, welk NC-programma waar beschikbaar is en in welk stadium een bewerkingsproces zich bevindt. Nog belangrijker is het om direct te weten waar iets ontbreekt of niet volgens de planning wordt geproduceerd. Daarnaast zouden medewerkers geen kostbare tijd moeten verspillen aan het zoeken naar informatie of materiaal. Dit zijn immers de niet-productieve activiteiten en processen die ervoor zorgen dat doorlooptijden te lang worden of machines niet optimaal worden benut. Uit berekeningen is gebleken dat bijvoorbeeld een gereedschap- en matrijzenbouwer met 25 medewerkers hierdoor gemiddeld twee manjaren aan capaciteit verliest.

Een dynamisch MES-systeem dat automatisch de productie- en machinegegevens (BDE/MDA) verwerkt, voorkomt of beperkt dit verlies en zorgt ervoor dat alle benodigde data, materialen, middelen en het daarbij behorende personeel op het juiste moment en op de juiste plaats kunnen worden ingezet. Een dergelijk systeem maakt de planning en lopende processen in real-time visueel duidelijk via een dashboard en geeft fouten en afwijkingen direct weer. De uitgebreide digitalisering en netwerkinteractie voorkomt het tijdverlies dat gepaard gaat met handmatige processen en papieren documenten. Ook de orderplanning wordt eenvoudiger doordat onbenutte capaciteit of overbelastingen in één oogopslag zichtbaar zijn.

Wat moet er worden geïntegreerd?

Bij veel bedrijven zijn verschillende systemen, waaronder intern ontwikkelde applicaties, bepalend voor het IT-productielandschap. Het doel van een MES moet zijn alle belangrijke bestaande IT-componenten te integreren. Dit geldt voor automatiseringssoftware, NC-programma's, CAD/CAM-systemen, maar ook voor ERP-, PDM/PLM- of andere software. Alleen langs deze weg kan de productie maximaal efficiënt en geautomatiseerd worden gepland, bestuurd en verder worden ontwikkeld richting Industrie 4.0. De individuele MES-systemen verschillen echter sterk wat betreft hun integratiemogelijkheden, ook als het gaat om het koppelen van toekomstige technologieën.

Wat is het voordeel van CAD/CAM-integratie?

Een CAM/CAM-systeem zoals hyperMILL is een cruciaal puzzelstuk in de netwerkproductie en een belangrijke bron van gegevens. Daarom is het van groot belang dat deze gegevens op een procesveilige manier op de betreffende werkplek aankomen. Laten we als voorbeeld een producent van spuitgietmatrijzen nemen: daar werden vroeger de NC-programma's vanuit de CAM opgeslagen in mapstructuren op de server en vervolgens stuk voor stuk handmatig overgebracht van de server naar de controller. Nu draagt het digitale NC-programmabeheer van het MES de NC-gegevens met één druk op de knop betrouwbaar over naar de betreffende machine. Bovendien stuurt het MES ook de externe NC-programmasimulatie aan. De proces- en gegevensstromen zijn volledig geautomatiseerd. Dit betekent dat nu 100% van de NC-programma's wordt gesimuleerd, en dus niet alleen via steekproeven zoals vroeger. Hierdoor neemt de betrouwbaarheid enorm toe, vooral als het gaat om geautomatiseerde toepassingen.

Inspanningen en risico's?

Productiebedrijven hebben sterk uiteenlopende behoeften. Modulaire, dynamische MES-oplossingen zoals Hummingbird MES en implementatieprojecten op maat komen daaraan tegemoet. Deze oplossingen kunnen variëren van een individueel starterspakket zonder consultingbudget met inbedrijfstelling in de kortst mogelijke tijd tot een uitgebreide totaaloplossing met ondersteuning. Bij sommige MES-systemen zijn zelfs geen installaties nodig, zodat het proces nog sneller kan verlopen. Het volgende voorbeeld van de geleidelijke uitbreiding van een MES laat zien hoe dit traject kan verlopen: een bedrijf begon met een MES-basispakket voor productieplanning en gesynchroniseerde productiebesturing, inclusief BDE/MDE- en ERP-integratie, en bouwde in de loop van enkele jaren stap voor stap een allesomvattend productiebeheersysteem op met onder meer CAM-integratie en gecentraliseerd gereedschapsbeheer.

Belangrijk: de introductie van een MES kan ertoe leiden dat de bestaande organisatie van de werkzaamheden moet worden aangepast. Daarom is het belangrijk om vooraf de belangrijkste deelnemers en medewerkers mee te krijgen voor de noodzakelijke aanpassingen. Hierdoor krijgen de diverse specialisten de gelegenheid om hun standpunten over de toekomstige MES-vereisten in te brengen.

MES wordt steeds belangrijker

In de toekomst zal de productiewereld worden bepaald door toenemende digitalisering, snelle veranderingen en automatisering met individuelere producten en kleinere batchgroottes. Precies voor dit doel bieden MES-systemen de flexibiliteit en oplossingen die een hogere efficiëntie en productiebetrouwbaarheid mogelijk maken. Eén belangrijk onderwerp mag hierbij niet worden vergeten: als er een tekort is aan geschoolde arbeidskrachten, kan een MES het werk voor medewerkers gemakkelijker maken en hen de tijd geven die ze nodig hebben om belangrijke werkzaamheden uit te voeren.

Auteur: Marcus Kalbacher, Consultant MES bij OPEN MIND Technologies AG
Foto's: Hummingbird