Hệ thống MES (Manufacturing Execution System) là gì ?

Theo định nghĩa của MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association – Hiệp hội giải pháp quản lý sản xuất quốc tế):

“Hệ thống thực thi sản xuất (MES) là một hệ thống thông tin được cập nhật thường xuyên giúp thúc đẩy việc thực hiện hiệu quả các hoạt động sản xuất. Sử dụng nguồn dữ liệu thời gian thực, hệ thống MES hướng dẫn, cảnh báo và báo cáo về các hoạt động của nhà máy khi các sự kiện xảy ra. Các chức năng của hệ thống MES quản lý hoạt động sản xuất từ thời điểm phát hành lệnh sản xuất đến thời điểm bàn giao thành phẩm. MES cung cấp các thông tin quan trọng về các hoạt động sản xuất cho toàn bộ tổ chức và chuỗi cung ứng.”

Hệ thống MES thuộc tầng 4 trong phân tầng các hệ thống quản lý của doanh nghiệp sản xuất

Như vậy có thể thấy, các hoạt động từ tầng 1 đến tầng 4 chủ yếu diễn ra ở khu vực sản xuất (shopfloor), tầng 5 là các hoạt động diễn ra ở khu vực văn phòng, quản lý (topfloor). Trước đây, các hoạt động sản xuất được thu thập thủ công và cập nhật vào dữ liệu của hệ thống MES. Nhưng với xu hướng công nghệ 4.0 và IoT ngày nay, các tầng 1,2,3 cũng đã bắt đầu được tự động hóa và kết nối với các hệ thống MES ở tầng 4 để đảm bảo tính chính xác, kịp thời của dữ liệu sản xuất khi được cập nhật lên hệ thống MES.

Lợi ích của hệ thống MES

Với hệ thống MES, các chỉ số KPI của sản xuất, dữ liệu hiệu suất của sản xuất luôn sẵn sàng. Chu kỳ sản xuất giữa các bước (cycle time), tỷ lệ tới hạn – critical ratio (đo lường mức độ vượt trước hoặc chậm tiến độ của lô hàng), chỉ số OEE và một loạt các chỉ số khác có thể có sẵn trong MES hoặc ít nhất dữ liệu có sẵn để trích xuất và tích hợp với các hệ thống phần mềm khác. Hệ thống MES giúp bạn có thể thu thập, kiểm soát, lưu trữ và báo cáo thông tin này. Vì vậy, hệ thống MES được định vị như là một hành động mang tính chất “bước đầu tiên” trong quá trình chuyển đổi số của bất kỳ nhà máy nào. Hệ thống MES sẽ phát triển về phạm vi và độ phức tạp khi các hệ thống và quy trình tự động của nhà máy được nâng cao (ví dụ áp dụng các hệ thống IoT) và sẽ là nền tảng cho hầu hết các bước khác trong hành trình chuyển đổi số của doanh nghiệp sản xuất.

Ngoài ra hệ thống MES còn mang lại các lợi ích

Các chức năng của hệ thống MES

Hệ thống MES thông thường sẽ bao gồm một số chức năng điển hình như sau (Trong một số trường hợp các chức năng của các hệ thống MES và hệ thống ERP bị trùng lặp và đan xen)

• Quản lý thông tin sản phẩm: Điều này có thể bao gồm lưu trữ, kiểm soát phiên bản và trao đổi dữ liệu với các hệ thống khác như cách thức sản xuất sản phẩm, định mức vật tư (bill of matertial), định mức tài nguyên (bill of resources), quy trình sản xuất (routing) và dữ liệu kết quả sản xuất.
• Quản lý các nguồn lực: Bao gồm khai báo, trao đổi và phân tích thông tin nguồn lực, nhằm chuẩn bị và thực hiện các đơn đặt hàng sản xuất với các nguồn lực phù hợp với khả năng (capacity) và tính sẵn có (availability).
• Ra lệnh sản xuất: Tùy thuộc vào loại quy trình sản xuất, chức năng này cơ bản bao gồm các nhiệm vụ xác định hoặc phân bổ các lô (batches) cho các lệnh sản xuất, chuyển đổi các lệnh sản xuất sang trạng thái sẵn sàng thực thi, gửi các lệnh sản xuất đã sẵn sàng đến các trung tâm sản xuất hay dây chuyền sản xuất, và điều chỉnh khi xảy ra các yếu tố không lường trước được.
• Ra lệnh sản xuất: Tùy thuộc vào loại quy trình sản xuất, chức năng này cơ bản bao gồm các nhiệm vụ xác định hoặc phân bổ các lô (batches) cho các lệnh sản xuất, chuyển đổi các lệnh sản xuất sang trạng thái sẵn sàng thực thi, gửi các lệnh sản xuất đã sẵn sàng đến các trung tâm sản xuất hay dây chuyền sản xuất, và điều chỉnh khi xảy ra các yếu tố không lường trước được.
• Thực hiện các lệnh sản xuất: Việc thực thi thực tế được thực hiện bởi các hệ thống kiểm soát sản xuất ở các tầng bên dưới (tầng 1,2), nhưng hệ thống MES có thể tham gia thu thập dữ liệu và thực hiện kiểm tra các nguồn lực, thông báo cho các hệ thống khác về các hoạt động của quá trình sản xuất.
• Thu thập dữ liệu sản xuất: Bao gồm thu thập, lưu trữ và trao đổi dữ liệu thực hiện sản xuất, trạng thái thiết bị, thông tin lô nguyên liệu và nhật ký sản xuất.
• Phân tích hoạt động sản xuất: Tạo các báo cáo hữu ích từ dữ liệu được thu thập thô về tình trạng sản xuất hiện tại, chẳng hạn như tổng quan về các sản phẩm đang sản xuất (WIP) và hiệu suất sản xuất của các giai đoạn trước như hiệu quả tổng thể của thiết bị hoặc bất kỳ chỉ số hiệu suất nào khác.
• Quản lý thiết bị sản xuất: Các máy móc, công cụ trong nhà máy sau một thời gian hoạt động cần phải hiệu chỉnh, bảo dưỡng. Do đó, khi các máy móc, công cụ đạt đến ngưỡng hoạt động cần phải bảo dưỡng (sau một khoảng thời gian, sau khi sản xuất được N sản phẩm..), hệ thống MES sẽ cho biết những thiết bị nào cần thực hiện bảo dưỡng và thời gian đề xuất. Hệ thống MES với các thông tin về tình trạng hoạt động của các thiết bị kết hợp với thông tin của hệ thống quản lý chất lượng sản phẩm để cung cấp các báo cáo liên quan giữa chất lượng sản phẩm và tình trạng thiết bị.
• Quản lý chất lượng: Quản lý chất lượng của các sản phẩm trong quá trình sản xuất của doanh nghiệp – bao gồm các lỗi và điều kiện sản xuất khi xảy ra lỗi… Chức năng này có thể được cung cấp bởi hệ thống MES hoặc có thể sử dụng phần mềm chuyên biệt bên ngoài.

Tích hợp với các phần mềm ERP