Tìm hiểu về hệ thống MES trong sản xuất và cách ứng dụng hiệu quả

1. Hệ thống MES trong sản xuất là gì?

MES – Manufacturing Execution System (hệ thống điều hành sản xuất) là một giải pháp phần mềm được ứng dụng trong hoạt động quản trị sản xuất. MES cung cấp các chức năng cho phép quản trị sản xuất, phân phối công việc và đóng vai trò như một hệ thống thu thập dữ liệu về quá trình sản xuất, năng suất, quản lý nguyên liệu, tình trạng công việc đang tiến hành đồng thời cung cấp thông tin cho người quản lý hiểu được tình trạng hoạt động của nhà máy theo thời gian thực.

MES hoạt động như một hệ thống trung gian giữa các hệ thống Hoạch định Nguồn lực Doanh nghiệp (Enterprise Resources Planning – ERP), và hệ thống Giám sát Điều khiển và Thu thập dữ liệu (Supervisory Control and data acquisition – SCADA) hoặc các hệ thống quản lý quy trình.

Do đó, một hệ thống MES có thể cung cấp cho những người ra quyết định dữ liệu nhanh chóng, chi tiết hơn về tình trạng hoạt động của toàn bộ nhà máy, từ đó đưa ra các quyết định tối ưu hóa sản xuất.

2. Các chức năng cốt lõi của hệ thống MES

Một hệ thống MES tiêu chuẩn yêu cầu phải cung cấp đầy đủ 11 chức năng cốt lõi (theo mô hình của MESA) và có thể nhóm thành 4 nhóm chức năng chính gồm: Quản lý hoạt động sản xuất, quản lý các nguồn lực trong sản xuất, quản lý máy móc thiết bị và các thông tin về sản phẩm.

2.1. Quản lý hoạt động sản xuất

Các chức năng trong nhóm này bao gồm lập kế hoạch thực thi sản xuất, điều động các nguồn lực phục vụ triển khai kế hoạch sản xuất. Mục tiêu là đảm bảo cho dữ liệu sản xuất luôn chính xác, nhất quán và cập nhật, qua đó tăng năng suất và loại trừ các rủi ro do thiếu thông tin hoặc thông tin không giống nhau ở tất cả các bộ phận, khâu sản xuất.

2.2. Quản lý các nguồn lực sản xuất

Bao gồm các chức năng cho phép xác định và theo dõi trạng thái của các nguồn lực của nhà máy và cách chúng được sử dụng trong quá trình sản xuất bảo gồm cả các loại nguyên vật liệu, bán thành phẩm và nguồn lực về nhân công nhân sự.

2.3. Quản lý các thông tin về sản phẩm

Cho phép theo dõi thông tin sản phẩm và phả hệ sản phẩm, cung cấp các công cụ cần thiết để quản lý chất lượng sản phẩm. Đối với việc quản lý chất lượng sản phẩm, đây có thể là một module trong hệ thống MES hoặc là một giải pháp độc lập được tích hợp vào hệ thống MES.

2.4. Quản lý máy móc thiết bị

Cho phép phân tích hiệu suất tổng thể OEE của các loại máy móc thiết bị, xây dựng kế hoạch bảo trì nhằm giảm thời gian ngừng hoạt động và gián đoạn sản xuất. Các chức năng của khối chức năng này còn nhằm đến việc thu thập dữ liệu từ máy móc và hoạt động sản xuất.

3. 4 Lợi ích mang lại của hệ thống MES

Trong tổng đầu tư tối ưu hóa các quy trình doanh nghiệp sản xuất trên toàn thế giới, tỷ lệ đầu tư vào MES chiếm 21% – 25%; trong khi con số đầu tư vào ERP chiếm 17% – 19%; không có MES, hệ thống ERP cũng hoạt động không hiệu quả vì dữ liệu cung cấp không tức thời và không cụ thể. Qua đó có thể thấy rằng MES tin cậy và mang lại nhiều lợi ích thiết thực.

Đảm bảo sản xuất tối ưu và liên tục với các kế hoạch thống nhất, rõ ràng và nhất quán

• Nâng cao hiệu suất và hiệu quả của việc lập kế hoạch thông qua quy trình nhất quán
• Điều động và theo dõi quá trình sản xuất liên tục
• Giảm thời gian sản xuất (lead-time), giảm thời gian ngừng sản xuất thông qua việc lập
• Kế hoạch tối ưu

Tối ưu năng lực máy móc và các nguồn lực sản xuất thông qua các quy trình được số hóa, dữ liệu máy móc và dữ liệu sản xuất

• Giảm thời gian làm việc, xử lý giấy tờ thủ công và tăng hiệu quả của việc tương tác thông tin
• Tối ưu hóa hiệu suất vận hành của máy móc
• Tối ưu nguồn lực thông qua xử lý và phân tích các dữ liệu bao gồm: quản lý lao động, năng lượng, vận hành thiết bị thiết bị & các yêu cầu thay đổi
• Tăng khả năng đáp ứng các yêu cầu về thời gian với các mức độ ưu tiên công việc

Tăng khả năng phối hợp và cải tiến các quy trình với mục tiêu loại bỏ các rủi ro trong phối hợp liên bộ phận và loại bỏ thời gian chết

• Cải thiện sự phối hợp giữa nội bộ với khả năng hiển thị trạng thái công việc theo thời gian thực
• Giảm các rủi ro vận hành thông qua việc truyền đạt kịp thời các chỉ dẫn yêu cầu công việc
• Đáp ứng các tiêu chuẩn tuân thủ quy định với hồ sơ sản xuất
• Phát hiện các điểm tắc nghẽn và có phương án giải quyết nhanh hơn thông qua phân tích hiệu suất quy trình

Nâng cao chất lượng sản phẩm và nguồn dữ liệu với việc thu thập, phân tích dữ liệu và đưa ra các dự báo nhằm phát hiện sớm các nguy cơ

• Phát hiện nguyên nhân gốc rễ của các vấn đề chất lượng với kiểm soát quá trình thống kê
• Cảnh báo sớm và giảm bớt rủi ro chất lượng của sản phẩm thông qua thu thập dữ liệu cảm biến máy và cảnh báo & thông báo
• Lưu trữ và tạo ra nguồn dữ liệu chi tiết, nhất quán trong hoạt động sản xuất

4. Doanh nghiệp cần ứng dụng hệ thống MES trong sản xuất?

Trên thực tế, không có bất kỳ tiêu chuẩn nào giúp đánh giá một doanh nghiệp như thế nào thì nên hay không nên ứng dụng MES vào quá trình sản xuất. Tuy nhiên, khi đứng từ góc độ lợi ích và khả năng mà một hệ thống MES có thể cung cấp cho doanh nghiệp, bất kì doanh nghiệp nào tham gia vào quá trình sản xuất để tạo nên một sản phẩm đều nên ứng dụng MES nhằm tối ưu hoạt động sản xuất, rút ngắn và tối ưu thời gian sản xuất, trong khi vẫn đảm bảo chất lượng và gia tăng khả năng cạnh tranh với các đối thủ.

Ngoài ra, các doanh nghiệp có một hoặc một số đặc điểm dưới đây khi triển khai MES sẽ thu được nhiều lợi ích hơn. Lợi ích này tỉ lệ thuận với số lượng đặc điểm xuất hiện

• Thâm dụng lao động
• Hoạt động gia công sản phẩm
• Sản xuất sản phẩm hàng loạt
• Quy mô sản xuất lớn (nhiều nhà máy, nhiều máy móc thiết bị trong nhà máy & số lượng công nhân lớn)

5. Ứng dụng hiệu quả MES trong sản xuất

Một câu hỏi thường được các doanh nghiệp sản xuất đặt ra khi xem xét có nên triển khai hệ thống MES không, đó là: Làm thế nào để ứng dụng hiệu quả của MES với doanh nghiệp của mình?

Chúng tôi khuyến nghị một số đặc điểm giúp doanh nghiệp sản xuất phần nào trả lời được câu hỏi trên như sau:

• Hãy lựa chọn cho mình một nhà cung cấp giải pháp đáng tin cậy: Để áp dụng MES thành công với khả năng mở rộng và nâng cấp trong thời gian dài hơn, doanh nghiệp cần phải có một đối tác cung cấp đáng tin cậy, có kinh nghiệm công nghệ và tầm nhìn kinh doanh, hoạch định rõ ràng.
• Quan tâm đến yếu tố bảo mật của hệ thống: MES cần có khả năng tạo ra một vòng khép kín tránh rò rỉ dữ liệu không cần thiết và có khả năng truy xuất, lưu trữ lịch sử để kiểm soát dữ liệu và hạn chế rủi ro hệ thống mang lại.
• Thiết kế giao diện thân thiện và linh hoạt, phù hợp với người sử dụng của doanh nghiệp mình: Giao diện người dùng có cấu trúc tốt, dễ hiểu và trực quan & việc linh hoạt truy cập (điện thoại, …) đóng một vai trò quan trọng trong việc áp dụng MES thành công.
• Kết hợp với các công nghệ dữ liệu: Triển khai MES có thể kết hợp áp dụng công nghệ nâng cao như AI, Machine Learning để nâng cao việc xử lý dữ liệu trong sản xuất và qua đó chuyển đổi dữ liệu thành thông tin hữu ích để liên tục sáng tạo các chức năng mới vào hệ thống.

• Luôn sẵn sàng cho việc mở rộng: Việc đầu tư hệ thống MES có khả năng mở rộng là quan trọng với một công ty có tầm nhìn phát triển bùng nổ. Yêu cầu của hệ thống này cần hỗ trợ tối đa cho việc tích hợp các ứng dụng vệ tinh, các cảm biến, và tích hợp đầy đủ với hệ thống hoạch định nguồn lực ERP của doanh nghiệp.
• Cuối cùng, nhưng không kém phần quan trọng: Hãy bắt tay vào việc lên kế hoạch triển khai hệ thống MES cho các nhà máy của mình.

FPT Digital hân hạnh và cam kết đồng hành với doanh nghiệp trên hành trình hiện thực hóa mục tiêu ứng dụng hiệu quả hệ thống MES trong sản xuất. Với kinh nghiệm tư vấn phong phú và năng lực CNTT hàng đầu của hệ sinh thái FPT, FPT Digital cam kết mang lại cho doanh nghiệp một hệ thống MES được tùy chỉnh phù hợp nhất với chiến lược, nhu cầu và đặc thù sản xuất của doanh nghiệp, trong khi vẫn đảm bảo những yếu tố chuyên ngành sản xuất mà doanh nghiệp đang tham gia.