Dall’ingresso delle materie prime al prodotto finito il MES consente di monitorare e misurare nel dettaglio i costi di produzione di ogni singolo pezzo, i consumi delle risorse e le condizioni delle macchine impegnate nei processi.
Può dialogare sia con lo SCADA – Supervisory Control and Data Acquisition, il sistema che acquisisce i dati dai sensori nelle macchine, sia con il PLM – Product Lifecycle Management, il software che gestisce il ciclo di vita del prodotto, sia con l’ERP – Enterprise Resource Planning, il software che pianifica le risorse d’impresa.
I diversi tipi di MES si differenziano proprio per la capacità di integrazione con altri sistemi e per la possibilità di personalizzazione in base alle specifiche esigenze produttive.
MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association) ha fornito un modello indicando le funzionalità di un MES con il grafico segunte.
Raccolta ed elaborazione dati
La gestione e l’ottimizzazione di ogni ciclo produttivo richiede la raccolta e l’elaborazione di grandi quantità di dati in ogni anello della supply chain, la catena di approvvigionamento del prodotto, dal fornitore al cliente.
Il primo anello riguarda l’approvvigionamento: dove, come e quando richiedere le materie prime e i componenti necessari alla produzione. Servono dati di inventario, per capire quanto è già nella disponibilità dell’azienda; di previsione della domanda e dei livelli di fornitura richiesti, per colmare eventuali gap e procedere al rifornimento; di dettaglio sui processi, per decidere se i fornitori già selezionati vadano mantenuti o sostituiti, se gli standard normativi (igiene, sicurezza) siano rispettati, se i costi di ogni singola operazione e del ciclo nel suo complesso siano sostenibili.
Il secondo anello riguarda la produzione vera e propria: quanti pezzi vengono prodotti, in quanto tempo, con quali costi e con quale qualità. Servono dati sui volumi, per capire se quanto prodotto soddisfi o sia superiore/inferiore alla domanda; sulle condizioni del personale, per valutare la sicurezza in azienda, la compliance normativa e la distribuzione ottimale dei carichi di lavoro; sullo stato delle attrezzature, per programmarne la manutenzione o la sostituzione; sullo stato del prodotto, per capire se il controllo qualità sia idoneo o vada implementato; sui costi della filiera, per identificare quante volte in un arco temporale il ciclo produttivo venga interrotto e perché, a cosa siano dovuti i fermi macchine e quante volte si verifichino, in quanto tempo venga prodotto un singolo pezzo, quanto siano frequenti le rilavorazioni e le manutenzioni.
Il terzo anello riguarda la distribuzione: in quanto tempo e come il prodotto arriva al cliente. Servono dati sui tempi di consegna, per capire se soddisfino la domanda; su quanti resi vengano ricevuti e perché; sulla preparazione delle spedizioni, per identificare eventuali colli di bottiglia e sprechi; sulla gestione del magazzino, per individuare quantità e modalità di stoccaggio del prodotto.
Il MES raccoglie ed elabora tutti questi dati in tempo reale, li incrocia con lo storico e fornisce informazioni che possono essere inoltrate ai diversi reparti aziendali, diventando di supporto alle decisioni.
Controllo di produzione
Il “controllo di produzione” riguarda le attività di monitoraggio, gestione e verifica di tutte le fasi dei processi produttivi aziendali. Il MES consente un monitoraggio in tempo reale di tutti i flussi produttivi, perché elabora i dati forniti dai sensori posti sulla linea di produzione o sui macchinari nonché dalle diverse soluzioni IIoT – Industrial Internet of Things adottate in azienda.
Un controllo di produzione efficace prevede un’accurata misurazione dei costi, con controlli dei carichi di lavoro e indicatori semplici di efficienza dei reparti produttivi e di monitoraggio degli avanzamenti: sono i KPI – Key Performance Indicator, gli indicatori chiave di prestazione che il MES integra al proprio interno.
I dati forniti dagli operatori vengono incrociati alle letture automatiche di quelli provenienti dalle macchine in quadri sinottici in tempo reale per una visione completa dei processi e una loro ottimizzazione.
Un software MES è dotato di dashboard che consentono di sapere immediatamente lo stato di avanzamento di una commessa, i relativi ordini di lavoro, le risorse necessarie per completarla e il tempo stimato per consegnarla.
Controllo Qualità
Il Controllo Qualità stabilisce la qualità del prodotto e dei processi che regolano il suo ciclo di vita.
Può essere un modulo all’interno del MES, che monitora i parametri durante il ciclo produttivo e rileva eventuali non conformità: articoli non conformi, rilavorazioni e sprechi sono tra i costi che un controllo qualità efficace consente di abbattere.
Il modulo MES relativo al controllo qualità comprende la raccolta dati in tempo reale, i controlli statistici di processo, la gestione degli strumenti di misura, i controlli in accettazione e post-lavorazioni, la gestione dei lotti prodotti e il collaudo finale.
I parametri di qualità scelti in fase di programmazione vengono monitorati in tempo reale con alert specifici in caso di difformità e controlli previsti in relazione ai pezzi prodotti.