A 2020 inoltrato, e con tutte le sfide del new normal a condizionare strategie e operatività delle aziende, massimizzare l’efficienza produttiva è una vera e propria necessità. I produttori operano in mercati fortemente competitivi, devono gestire lotti sempre più piccoli, i tempi di consegna si accorciano di giorno in giorno, ma soprattutto occorre assecondare una domanda imprevedibile e incerta.
Se le metodologie di lean manufacturing rappresentano senz’altro una risposta adeguata, non c’è modo di massimizzare l’efficienza operativa senza uno strumento dedicato in modo specifico alla gestione e al monitoraggio del ciclo produttivo: il Manufacturing Execution System. MES è, di fatto, il responsabile della transizione verso un modello produttivo data-driven orientato alla massima efficienza: pianificazione (scheduling), tracking in tempo reale dei dati di produzione, analisi delle performance e dei rendimenti dei reparti, allocazione delle risorse (anche umane), analisi dei lead time, tempi di movimentazione, costi e molto altro, un vero e proprio patrimonio informativo che il MES raccoglie direttamente dallo shopfloor e mette a disposizione di responsabili di reparto e di produzione per identificare opportunità e possibili colli di bottiglia, così da agevolare il decision making e assecondare le esigenze del mercato.
MES e Smart Manufacturing: il concetto cardine è l’integrazione
Il Manufacturing Execution System può diventare il vero e proprio cuore pulsante di una Smart Factory: non è uno strumento stand alone bensì una piattaforma che, posizionandosi ad un layer intermedio tra lo shopfloor e il business, funge da orchestratore della produzione, orientandola verso agilità ed efficienza. Il concetto cardine è l’integrazione: da un lato, con i sistemi di controllo delle macchine (PLC), con le tecnologie e tutto l’ecosistema dello shopfloor (OT), dall’altro, con il business (ERP). È proprio sulla base della sinergia e dello scambio bilaterale di dati con macchine, device e piattaforme gestionali, che il MES può realizzare quella sinergia tra IT e OT che è centrale nel concetto stesso di smart manufacturing.
Ce lo conferma Alessandro Iob, Project Manager in Logistic and Operation di Data Network Consulting, azienda italiana che sviluppa e implementa un sistema di Industria 4.0 per la gestione integrata del ciclo di produzione: “MES è concepito per essere integrato nel sistema di fabbrica. Inserendolo in un contesto di reparto, può sfruttare l’interazione con la sensoristica IoT per raccogliere dati, fornire visibilità sul processo e supportare al meglio la produzione. MES è integrabile con tecnologie come il riconoscimento di immagini per il controllo qualità, sistemi avanzati di collaudo, RFID per l’avanzamento delle fasi di lavoro, telecamere e sistemi logistici avanzati, perché non dobbiamo dimenticare che MES gestisce anche le movimentazioni interne del materiale e quindi deve interfacciarsi con sistemi RFID, terminali radio, dispositivi mobile e molto altro. Oggi, immaginare un MES svincolato da tutto ciò è fortemente limitativo e ne depotenzia le capacità, sia a livello di raccolta che di esposizione di dati in tempo reale”.
In piena trasformazione digitale, la tecnologia funge ormai da basamento stabile per ogni area aziendale: in produzione, laddove il paradigma 4.0 è legato alla robotica, all’automazione, all’AI e al Machine Learning, c’è sempre una connessione con il MES, o meglio con i dati del MES. L’esempio da manuale è la manutenzione predittiva, che si ‘nutre’ dei dati del MES e sfrutta algoritmi di Machine Learning per permettere all’azienda di eseguire attività di manutenzione efficienti e senza fermi. Discorso analogo per i tempi di attrezzaggio, che possono essere ridotti non solo adottando la metodologia SMED (Single Minute Exchange of Die) o dotandosi di macchinari con setup automatico – piuttosto frequente, per esempio, nelle operazioni di lavorazione della lamiera come la punzonatura -, ma sfruttando il MES sia dal punto di vista operativo che analitico: nel primo frangente, MES può pianificare sequenze di lavorazioni che non comportino cambio utensili; nel secondo può evidenziare, tramite analisi dei dati di produzione, colli di bottiglia su certe macchine o sequenze e agire di conseguenza. Tutto ciò non sarebbe in alcun modo possibile se il Manufacturing Execution System non fosse collegato a tutto il sistema di fabbrica, con i suoi macchinari, sensori, attuatori e piattaforme di analisi.
L’integrazione con l’ERP, punto di contatto col business
Per quanto la connessione con le tecnologie di smart manufacturing sia vitale ai fini di una produzione agile e snella, un altro aspetto centrale della produzione lean è la sinergia tra MES e i sistemi di business, ovvero l’ERP. Ciò si traduce in benefici che vanno al di là di una semplice condivisione bidirezionale degli ordini di produzione, ma permettono alle aziende una migliore previsione della domanda – da cui meno scorte o rotture di stock -, un approvvigionamento più efficiente, una migliore previsione dei tempi di consegna e molto altro. Molto interessante, a tal proposito, il discorso dei costi: “Spesso l’analisi dei costi viene fatta dall’ERP – aggiunge Iob – perché il MES si può occupare unicamente dei costi diretti. Per questo motivo, in molti progetti il MES trasmette a ERP unicamente i tempi di produzione, i pezzi prodotti e le materie prime utilizzate, lasciandogli l’onere di effettuare elaborazioni avanzate tipiche di una piattaforma amministrativa, come il calcolo dei costi indiretti e del personale”.
L’integrazione del MES con i sistemi OT da un lato e con il business dall’altro fa sì che le soluzioni migliori siano quelle più flessibili. JMES, ovvero il Manufacturing Execution System di DNC, nasce proprio per garantire elevate possibilità di personalizzazione, modularità e integrazione: “JMES è un prodotto facilmente modificabile e adattabile a ogni realtà produttiva. Non è un prodotto ‘standard’ in senso stretto, e anche per questo non abbiamo mai avuto problemi a interfacciarci con nessun sistema, da un AS400 datato ai vari Dynamics, SAP e molti altri. Inoltre, sempre sotto questo profilo insistiamo molto sulla modularità, al punto da mettere a disposizione singole funzionalità come moduli: non è certamente la norma, ma è possibile che i clienti richiedano piccole porzioni dei software per integrarle nel loro MES esistente: per esempio, abbiamo un modulo che gestisce in modo efficiente tutta la documentazione di reparto e che molti altri non hanno. Nell’ottica di un unico sistema di fabbrica, è possibile estrapolare la singola funzionalità e metterla a disposizione di un sistema già esistente, per completarlo e rendere il sistema più produttivo”.
