Manufacturing Execution System

Manufacturing Execution System (MES)

Systém MES umožňuje:

Efektivní reakce na poptávku zákazníků v reálném čase
Nepřetržité monitorování dodavatelských signálů
Maximalizace spokojenosti zákazníků rychlým vyřízením objednávky
Řízení krátkodobých a nepředvídatelných životních cyklů výrobků
Zlepšení spolupráce s partnery
Zmenšení úrovně skladů
Předpovídání, modelování a optimalizace využití zdrojů
Podpora výroby tažené poptávkou
Rozhodování o využití zdrojů na základě jednoho konzistentního modelu
Kapacitní plánování
Plánování umístění zakázek zdrojům
Modelování procesu dodavatelské sítě
Řízení bezpečnostní úrovně skladu
Adaptivní plánování výroby
Plánování výroby podle slíbeného dodacího termínu zákazníkovi (Promise to Order Production Planning)
Zvýšení produktivity
Zvýšení ziskovosti
Získání zákaznické loajality
Maximalizace návratnosti investic
Zprůhlednění dodavatelské sítě
Optimalizace využití kapacity
Zkrácení časových cyklů

MES a příprava výroby

MES (Manufacturing Execution System) jako nástroj pro řízení výroby potřebuje kompletní definování výrobku, přičemž v systémech ERP (Enterprise Resources Planning) je výrobek definován jen částečně. Logickým závěrem je, že je možné přiřadit kompletní administraci dat výrobku systému MES. Pomocí transparentní struktury a vhodné softwarové technologie pak jsou MES data definující výrobek k dispozici všem ostatním aplikacím.

Hlavní části datového modelu výrobku je technologický postup, který popisuje výrobní proces výrobku jako posloupnost činností/procesů se všemi požadovanými zdroji. Jelikož mezi různými výrobky jsou velké technologické a konstrukční rozdíly, je potřeba vytvořit rozšiřitelný universální datový model:

Technologický postup určuje co, jak a s jakými zdroji se bude vyrábět.

Stroje, zařízení, pracovní místa
Lidské zdroje
Nástroje a způsob dopravy
Materiály a polotovary
Výrobní a kontrolní dokumentace a data
Definice jednotek
Zakázková data

Datový model pro definici výrobku:

Artikl: Artikl je výrobek, který je vyroben pomocí technologického postupu pomocí různých výrobních zdrojů. Jedna výrobní firma může vyrábět různé artikly v různých variantách. Jednotlivé artikly jsou pak tříděny do hierarchických skupin.
Varianta: Pro výrobu jednotlivých variant jednoho artiklu výrobku je možné použít jeden technologický postup, stejné výrobní operace a stejné výrobní zdroje.
Výrobní operace: Výrobní operace je definovaná část výrobního procesu, která je jako součást technologického postupu spojena s konkrétním strojem nebo zařízením.
Technologický postup: V technologickém postupu je definována posloupnost výrobních operací a jejich přiřazení strojům a zařízením. Jeden technologický postup je aplikovatelný na výrobu různých variant jednoho artiklu výrobku. Skutečný časový průběh jednotlivých operací technologického postupu při výrobě jednolivého artiklu výrobku není přesně určen až do doby adaptivního zaplánování zakázky.
Kusovník výrobku: Kusovník výrobku obsahuje definované jednotlivé části výrobku ve formě hierarchického uspořádání. Těmito jednotlivými částmi můžou být externě nakupované části, nebo interně vyráběné části, které jsou v MES evidovány také jako jednotlivé artikly výrobků.

Výrobní operace:

Výrobní operace je aktivita nebo proces, kerá je definována ve fázi vývoje výrobku. Je nezávislá na místě provedení jako je stroj, zařízení, nebo manuální pracoviště. Vztah mezi výrobní operací a strojem, zařízením, nebo manuálním pracovištěm je definován až technologickým postupem. K provedení výrobní operace je potřeba materiálu, výrobních zdrojů a informace.

Základní data výrobní operace:

Název, popis
Vstupní množství
Transformace ke které dochází během operace
Výstupní množství
Časová data výrobní operace
Výrobní čas
Seřizovací čas (nezavislý na množství)
Čas zakázky = Seřizovací čas + Výrobní čas * Množství
Lidské zdroje
Počet zaměstnanců na seřízení a výrobu
Požadované schopnosti
Použitý materiál
Přímý materiál/Nakupované výrobky
Interně vyrobené části konečného výrobku
Použití operativních zdrojů
Nástroje
Způsob dopravy
Balení
Měřící zařízení

Datový model pro řízení zdrojů:

Popis konkrétního výrobního zázemí
Stroje, zařízení a pracoviště
Základní data (jméno, sériové číslo, obrázky atd.)
Výrobní charakteristiky (maximální kapacita, průměrný seřizovací čas, čas výrobního cyklu, strojní hodiny atd.)
Servisní data (záruční doba, cyklus údržby atd.)

Časové modely:

Časové modely umožňují rozdělit celkový čas na výrobní čas a nevýrobní čas pomocí směnnosti. Pro adaptivní plánování výroby, jsou předem určeny týdenní, nebo měsíční směny s definicí pracovních dnů. Ve světě flexibilního pracovního trhu je potřeba i tyto časové modely aplikovat flexibilně. V extrémním případě je možné přiřadit jednomu stroji různé časové modely směn. Provázání časového modelu s konkrétním strojem, zařízením nebo pracovištěm pak určuje jeho výrobní čas, což má zásadní dopad na zaplánování zakázky, záznam času obecně a také na odhadování kapacity strojů, zařízení a pracovišť. Proto je udržování časového modelu velmi důležité pro celkovou kvalitu dat v MES systému. Je také důležité, aby v časovém modelu bylo možno provádět změny, v extrémním případě i během právě probíhající směny.

Informace a dokumenty:

MES musí předat ve správný čas všechny informace, které jsou potřeba ve výrobě obsluze strojů a zařízení. Tyto informace obsahují především procesní a pracovní instrukce a doplňující dokumentaci:

Pracovní instrukce (předávány na terminály)
Montáž
Manuální nastavení strojních parametrů
Monitorovací funkce, např. strojních parametrů porovnáním cílových a skutečných hodnot pro statistickou kontrolu procesu SPC (statistical process control)
Procesní instrukce (předávány přímo na stroje)
Automatické nastavení strojních parametrů
Monitorovací funkce
NC programy
Plány měření kvality
Seznam tolerancí
Velikost vzorku
Detaily ohledně frekvence měření
Popis použitých měřících metod
Detaily ohledně opatření v případě překročení hraničních hodnot

MES a plánování výroby

Systém pro operativní řízení výroby MES obsahuje modul pokročilého detailního plánování výroby APS (Advanced Planning and Scheduling), který provádí bezkolizní, na konkrétní situaci založené plánování zakázkové náplně s ohledem na omezené výrobní zdroje. Systém APS zaručuje, že provádění zakázek probíhá v realných časových intervalech a že možné odchylky jsou okamžitě rozpoznány pomocí průběžného porovnávání naplánovaných a aktuálních hodnot. Systém APS obsahuje adaptivní plánovací algoritmy (genetické algoritmy pracující na principu umělé evoluce a Darwinistických principů selekce, mutace a překřížení) pro optimalizaci založené na realistických technologických postupech.

Výsledek plánovacích algoritmů je pro lepší přehled zobrazen jako Ganttův diagram.

Plánovací algoritmy berou v úvahu omezení plynoucí ze strany zákazníka tím, že orientují pořadí naplánovaných zakázek podle priority, důležitosti jednotlivých zákazníků, nebo podle minimalizace interních nákladů. Při plánování zakázek je potřeba brát také v úvahu technologická omezení (např. seřizování strojů pro jednotlivé typy výrobků) a dobu skladování a s tím související náklady na skladování, kdy v některých případech úspory plynoucí z optimalizovaného seřízení strojů jsou vyrovnány dodatečnými skladovacími náklady.

Na základě datového modelu výrobku, který popisuje výrobek včetně jeho technologického postupu a dostupných výrobních strojů a zařízení je provedeno adaptivní plánování výroby. V současnosti je pravidlem, že struktura dat v systémech ERP (Enterprise Resource Planning) relevantních pro adaptivní plánování výroby je velmi hrubá a proto musí být dokončena v systému MES (Manufacturing Execution System). MES požaduje alespoň následující data z ERP pro pro provedení adaptivního plánování výroby (tato data je možné zadat i manuálně i přímo v MES):

Označení výrobku
Označení strojů a zařízení
Obsluha
Technologické postupy
Kusovníky

Na základě zakázek udržovaných ERP systémem vytvoří MES výrobní zakázky. Jsou požadována následující data (tato data je možné zadat i manuálně i přímo v MES):

Jedinečné číslo zákaznické zakázky
Jedinečné číslo identifikace výrobku
Množství včetně jednotky
Datum (nejdřívější možný výrobní termín s ohledem na dostupnost materiálu)

Jedním z úkolů MES je rozčlenit zakázky přenesené z ERP systému do optimálního pořadí použitím adaptivních plánovacích algoritmů. Co představuje optimální pořadí záleží na mnoha často se měnících faktorech, nicméně při plánování každé výroby jsou potřeba dva důležité aspekty:

Pohled ze strany zákazníka, ve kterém je na prvním místě důraz na dodací termíny a kvalitu. Priorita jednotlivých zákazníků je určena plánovačem výroby.
Pohled orientovaný na náklady pro minimalizaci výrobních nákladů.

MES využívá simulaci pro výpočet a zobrazení různých situací s ohledem na varianty, množství a termíny. Plně automatické zaplánování výroby je možné pro výrobní procesy s několika málo omezujícími podmínkami a jasnými pravidly. U složitějších plánovacích procesů je rozhodnutí podle které varianty se bude vyrábět na vedení firmy.

Aktualizovaný technologický postup - podmínka pro optimální plánování výroby:

Roky zkušeností s analýzou technologických postupů ukazují, že zadávané hodnoty (hlavně naplánované časy pro jednotlivé výrobní operace, časy seřizování, čištění atd.) se podstatně odchylují od skutečnosti. Důvodem pro to je, že zadávání hodnot probíhá v určitém čase před zahájením výroby na základě odhadů a časových studií a tyto hodnoty už pak nejsou upřesňovány během samotné výroby.

Odtud plyne důležitý požadavek na funkci adaptivního plánování MES:

porovnávání časových hodnot z technologických postupů a aktuálních výrobních časů a následné upravování technologických časů podle skutečnosti což umožňuje spolehlivé a přesné plánování výroby.

Záznam aktuálních výrobních časů se provádí jednoduše a ekonomicky pomocí terminálů. Zde jsou zaznamenány aktuální časy vstažené k jednotlivým zakázkám a výrobkům. Statisticky vypočítané průměrné hodnoty těchto aktuálních časů je pak možno porovnat s časy v technologických postupech a je možné analyzovat odchylky.

Adaptivní plánování výroby musí řešit následující složitost přiřazených omezení, která jsou častokrát v rozporu s cílem plánování:

S ohledem na zakázku:
- Dodací termín
S ohledem na výrobní proces:
- Minimální nebo maximální intervaly mezi procesními kroky
- Dopravní časy
- Časy čekání (procesy chlazení nebo vystárnutí)
S ohledem na výrobní zdroje:
- Alokace zdrojů
- Dopravní dostupnost
- Časy čištění a údržby
- Dostupnost zdrojů pro kontrolu kvality (metrologie, laboratoře)

Pro adaptivní plánování většího množství zakázek s cílem zaručit všechny dodací termíny zákazníkům MES zajišťuje následující:

Synchronizaci procesního řetězce a minimalizaci neproduktivních a čekacích časů
Bezkolizní plánování zakázkové náplně

Strategie pro adaptivní plánování výroby a plánovací algoritmy:

Plánovací algoritmus musí být schopen synchronizovat komplexní procesní řetězec a provést bezkolizní plánování velkého množství zakázek s respektováním dostupnosti výrobních zdrojů. Změny množství, termínů, nebo směnnosti jsou zadávány manuálně a o zbytek se postará algoritmus. Výsledek plánování je pak zobrazen např. jako Ganttův diagram. Plánovaná data jsou pak porovnávána s aktuálními daty z výroby.

Dopředné plánování/Zpětné plánování:

Pro plánování zakázek založeném na optimalizaci existují různé strategie. Vhodná strategie by měla být vybrána podle konkrétních podmínek:

Dopředné plánování:

MES dostane nejbližší možné termíny začátku výroby na základě potvrzení materiálové dostupnosti z MRP systému. Je provedeno zaplánování s použitím těchto termínů. Všechny výrobní operace jsou zaplánovány tak, že probíhají v čase dopředu. Není to ovšem vždy vhodná metoda. Pokud je totiž finální výrobek dokončen příliš brzy, může to zvýšit jeho skladovací náklady a je také možné, že materiál na výrobu mohl být použit na urgentnější zakázku. Pokud je tedy stanoven předem dodací termín zákazníkovi, nebo je možné dodávat jen v určitých termínech např. kvůli dodaným termínům od dopravce je doporučováno zpětné plánování zakázek.

Zpětné plánování:

V tomto případě je plánování provedeno na základě konečného data výrobní zakázky a jednotlivé výrobní operace jsou zaplánovány zpětně.

MES a zpracování objednávky

Na zpracování objednávky se podílí přímo, nebo nepřímo různá oddělení firmy. Každému z techto oddělení poskytuje MES nástroj, který vede pracovníky při provádění pracovních úkonů. Ve výrobě dostane obsluha stroje na terminál seznam objednávek, které se mají zpracovat. Všechny nezbytné doplňující informace si pak může prohlédnout online. Další firemní oddělení, která mají vazbu na výrobu jako je logistika nebo údržba a opravy mají také z MES k dispozici nezbytné informace a seznam pracovních úkonů. Data z výroby jsou pro vyhodnocení k dispozici ve vhodném formátu výrobnímu managerovi, kontrolnímu oddělení a managementu firmy. Toto vyhodnocení je pak základem pro proces neustálého zlepšování. Přístup k datům je k dispozici po celé firmě (nebo po celém světě) pomocí Web technologií.

Je důležité, aby obsluha stroje měla k dispozici uživatelské rozhraní (MES terminál), které se dá upravovat tak, aby přesně odpovídalo potřebám konkrétního výrobního procesu a aby jednoduše vedlo uživatele při plnění pracovních úkonů. Toto je nezbytné pro úspešné zavedení MES. Problémy se zaváděním informačních technologií (IT) ve výrobním sektoru, jsou velmi často způsobeny nezahrnutím nebo pozdním zahrnutím obsluhy strojů do sběru a konfigurace informací. Zahrnutí pracovníka znamená, že pracovník by měl být především informován o cílech a významu MES. Dále ve druhé fázi by měl být vyvinut a otestován MES terminál.

MES terminál

Struktura

Seznam zakázek přiřazených každé obsluze stroje zobrazený v pořadí ve kterém mají být zpracovány.

Každá zakázka má přiřazené plánované množství, plánované trvání, plánovaný neproduktivní čas, plánovaný začátek a plánovaný konec. Když pracovník zahájí zpracování zakázky započte se skutečný začátek.

Sběr a kontrola dat zakázky

MES umožňuje funkce operativního sběru dat (Operating Data Aquisition ODA)

seřízení/upnutí
výroba
odepnutí
čištění

Každá z těchto funkcí je aktivována pouze tehdy, když je potřeba pro konkrétní operaci.

Grafická prezentace výrobního plánu

Pro celkový přehled výrobního plánu je možné jej obsluze stroje podle potřeby zobrazit v grafické podobě.

Vyvolání informací

Podle potřeby je možné vyvolat informaci o ukončených zakázkách, výkonnosti stroje a stavu už dokončených výrobních procesů.

Zobrazení událostí a překročení limitů

Pokud nastanou události jako je porucha stroje nebo překročení limitních bodů (např. 6Sigma odchylka) mohou být zobrazeny uživateli v reálném čase s vazbou na data.

Zobrazení SPC/SQC dat

Tento formát je určen pro zobrazení výsledků statistické kontroly procesu (Statistical process control SPC) nebo statistické kontroly kvality (Statistical quality control SQC)

Pro komplexní funkce jako jsou procesní instrukce, testovací instrukce, nebo informace pro montáž, může být pracovník veden pomocí "průvodců".

Je důležité aby byly zdokumentovány všechny stavy, ve kterých se stroj nachází (výroba, údržba, chybové hlášení atd.). Pouze tak se dá zaručit relevantnost klíčových ukazatelů. Stavy stroje jsou zaznamenávány automaticky pomocí senzorů. Ovšem může se stát, že se stroj dostane do automaticky nedefinovaného stavu. V tomto případě musí pracovník vybrat příčinu výpadku stroje ze seznamu.

Pokud je stroj ve stavu výroba, tak je potřeba zaznamenat vyrobené množství manuálně, nebo kombinací manuálního a automatického zadání.

Příprava zakázky a seřízení

Výměna nástrojů

Po spuštění této funkce, začíná záznam upnutí nástrojů na stroji. Upnutí nástrojů podléhá mnoha regulacím, které je potřeba zobrazit pracovníkovi na terminálu během výměny nástrojů. Demontáž nástrojů probíhá podobně. Zde je nástroj po demontáži zaveden do skladu nástrojů a čas použití nástroje se připočte k celkovému naakumulovanému času použití. Pokud celkový čas použití překročí určený limit, tak je spuštěna zakázka preventivní údržby nástroje, nebo se alespoň objeví varovná zpráva.

Seřízení stroje

Je otázkou volby, zda v rámci MES propojit online stroje. Moderní technologie snadno umožňují interaktivní komunikaci mezi MES a kontrolní úrovní. Tato komunikace je dvousměrná. Znamená to, že relevantní (podle zakázky) data pro proces je možné nahrát na stroj a zpětně je možné automaticky dodat stav stroje do MES. Tímto zbůsobem, po spuštění této funkce, jsou do stroje nahrány kontrolní programy (např. Distributed Numerical Control DNC programy) kde jsou pak aktivovány. Je také možné začít nahrávat, zobrazovat a kontrolovat data týkající se parametrů stroje. Několik strojů dohromady může být napojeno na jeden terminál. Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) systém, který zobrazuje data v reálném čase je také možné napojit na MES. Jelikož v některých případech je potřeba seřídit stroj manuálně, je také potřeba zobrazit seřizovací parametry a také seřizovací instrukce obsluze stroje na terminál. To zahrnuje i instrukce pro čištění. Po dokončení seřízení sroje je možné na stroji spustit funkci výroba.

Zkušební provoz

Poté co na stroji byly upnuty odpovídající nástroje a bylo provedeno seřízení stroje, může začít zkušební provoz pro otestování výrobních tolerancí za předpokladu, že je k dispozici materál. V této fázi je častokrát potřeba provádět úpravy NC (Numerical Control) programů. Pokud pracovník není schopen určit výrobní tolerance/kvalitu sám, je potřeba poslat zkušební vzorky do metrologie nebo laboratoře. Za tímto účelem by MES terminál měl umožňovat funkci, která upozorní metrologii nebo laboratoř. Obsluha stroje může začít výrobu zakázky pouze po odsouhlasení zkušebního vzorku.

Kontrola zakázky

Informační management

Poskytování informací je klíčové pro řízení zakázky. Na prvním místě je výběr správné zakázky. Tato informace je poskytnuta pracovníkovi přímo na stroj pomocí MES terminálu jako seznam nových zakázek společně s instrukcemi pro testování kvality. Je také užitečné poskytnout pracovníkům doplňující informace, jako je cílové a současné množství během výrobní směny.

Kontrola a sledování vyrobených kusů

Pro kontrolu vyrobených kusů je nezbytné je sledovat, tj. znát, kde se přesně nachází, jejich stav atd. v jakémkoliv časovém okamžiku. Pojem sledovat popisuje, jak je možné zpětně konkrétní výrobní proces zrekonstruovat včetně všech důležitých událostí a dat. Je tak možné zaznamenat všechny relevantní detaily jako jsou přerušení, zprávy, procesní hodnoty, parametry atd. Tato shromážděná data jsou archivována a je možné je zpětně zobrazit.

Zpracování objednávky a záznam dat z výroby

Operating Data Acquisition (ODA) je skupina funkcí pro záznam a kontrolu všech dat z výroby a zahrnuje jak přípravné procesy (např. seřízení, výměna nástrojů, čištění), tak i procesy tvořící přímo přidanou hodnotu.

Funkce "výroba" spojená s procesem přímo tvořícím hodnotu je klasická oblast ODA s hlavním úkolem zdokumentovat kdo, kdy, kde, co, jak dlouho a kolik se vyrábí. Zaznamenává se efektivita procesu s ohledem na kvantitu a čas. Tuto hlavní funkci je možné dále podle potřeby rozšířit na další funkce:

Záznam času odstávky stroje (např. čas odstávky, důvody pro odstávku) s aktivací údržby (např. zpětná údržba, preventivní údržba)
Kontrola toku materiálu
Kontrola kvality procesu/výrobku
Kontrola odpadního materiálu a přepracování
Analýza výkonu včetně kontroly nákladů

Čas zpracování objednávky je dán funkcí seřízení a výroba. Potřeba přepracování je zachycena přímo v procesu a zde je taky vytvořena zakázka na přepracování, nebo potřebu přepracování zachytí oddělení kontroly kvality, které rozhodne o sešrotování a vygeneruje novou zakázku na přepracování. Je důležité aby byly tyto nepředvídané události následně zahrnuty do přeplánování zakázek, ze kterého je zřejmé, ke které původně plánované zakázce je vztažená zakázka přepracování, která je pak zaplánována jako plánovaná zakázka se všemi záznamovými a kontrolními funkcemi.

Kontrola procesu a kvality

Přehled

Po počátečním boomu systémů řízení kontroly kvality na konci 80tých let dochází v současnosti k jejich renesanci částečně s novými koncepty. Nicméně, podstatné zde je zahrnutí řízení kvality do řízení výroby. Kontrolu kvality můžeme rozdělit na statistickou kontrolu procesu (SPC) a statistickou kontrolu kvality výrobků (SQC). Ve skutečnosti jde vždy o to, udržet pomocí systematických metod výrobní proces stabilní tak, abychom zaručili statistickou stabilitu definovaných kontrolních parametrů. Hraniční hodnoty těchto parametrů jsou buď dodány zákazníkem, nebo jsou určeny interně. Statistické nástroje by měly alespoň pro kontrolu procesu běžet automaticky na pozadí a v případě statisticky nepřijatelných odchylek by SPC systém měl samostatně přijímat rozhodnutí (např. o sešrotování částí). Integrovaný systém řízení kvality je klíčovou funkcí MES a jeho úkolem je průběžně provádět kontrolu. Tímto tvoří základ pro koncepty jako je definice, měření, analýza, zlepšení a kontrola (DMAIC) a 6Sigma.

Kontrola procesu

Cílové hodnoty pro kontrolu strojů jsou nastaveny během seřízení. Během výroby se průběžně zaznamenávají a kontrolují data, která se porovnávají s cílovými hodnotami kontrolních parametrů. Stejně jako zahrnutí statistických nástrojů to vyžaduje promyšlenou datovou strukturu, jak na úrovni strojů v reálném čase, tak na úrovni MES kde jsou data uchovávána a analyzována ve formátu, který představuje kompromis mezi objemem dat a relevantním zobrazením.

Kontrola kvality

I když je zaveden kvalitní SPC systém statistické kontroly procesu jako součást MES, je nutné kontrolovat kvalitu dokončených výrobků pomocí náhodného vzorkování. Náhodné vzorky by měly být odebírány podle testovací frekvence dané kontrolním plánem (např. každou hodinu) jako součást SQC systému statistické kontroly kvality. Statisticky vyhodnocená data by pak měla být přehledně zobrazena v grafické formě jako histogramy atd. Zde je důležité provádět tato zobrazení pro každý výrobní úsek zvlášť a pokud jsou překročeny hraniční hodnoty, SQC systém by měl nastartovat vykonání nápravných opatření, která jsou zpětně potvrzena elektronicky.

Data o výkonnosti

Firemní oddělení

Následující oddělení firmy jsou ovlivněny hlášeními z výroby

Výrobní management
Firemní management
Kontroling
Prodeje a marketing
Kontrola procesu
Řízení kvality
Údržba
Materiálové hospodářství
Logistika

Výrobní management

Výrobní management má hlavní kontrolní funkci a je odpovědný za všechny funkce výkonnosti výroby, proto jsou zde sledovány všechny odchylky od specifikovaných parametrů a výrobní manažer potřebuje informace a kontrolní pohled v reálném čase na výrobu. Je potřeba zobrazit všechy nepřijatelné odchylky od cílových hodnot, aby výrobní manažer mohl zavést nezbytná opatření a informovat management firmy v případě větších problémů. Zde je vhodný informační panel. Z něho je možné se vnořovat do výrobní struktury, kde je pak vidět stav jednotlivých výrobních zařízení a je možné zobrazit i jednotlivé výrobní události následovně:

Procesní reporty (meřené parametry)
Reporty kvality (testovací parametry)
Reporty údržby (překročení limitů užívání zařízení a z toho plynoucí časy údržby)
Reporty o skladu materiálu (bezpečnostní úrovně)
Reporty o kontrole nákladů (překročení nákladů)
Reporty o kontrole časových průběhů (překročení časových limitů)

Firemní management

Firemní management se zajímá především o to, zda jsou dodrženy plánované náklady jednotlivých zakázek a jejich dodací termíny.

Kontroling

Kontroling se zaměřuje na kontrolu nákladů v reálném čase. Zde se zobrazují pouze nákladové odchylky a pracovník kontrolingu si může prověřit důvody odchylek.

Prodeje a marketing

Oddělení prodeje a marketingu dostává MES reporty z adaptivního plánování zakázek a z jejich zpracování. Pomocí nich může oddělení prodeje a marketingu potvrzovat zákazníkovi průběžně dodací termíny.

Materiálové hospodářství

Materiálové hospodářství nutně potřebuje dostávat varovné zprávy o požadavcích na dodávku dodatečného materiálu z adaptivního plánování výroby nebo v případě poklesu bezpečnostních úrovní skladu.

Kontrola procesu

Odddělení kontroly procesu se zajímá především o nestabilní procesy nebo kritické situace strojů. Pokud jsou překročeny mezní hodnoty, tak se pracovník odpovědný za kontrolu procesu může podívat na typy jednotlivých událostí aby přijmul odpovídající opatření.

Řízení kvality

Pokud jsou překročeny mezní hodnoty procesu a testovacích parametrů, jsou tyto události reportovány oddělení řízení kvality.

Údržba

Oddělení údržby dostává reporty údržby a dostává zprávy v případě že jsou překročeny hraniční hodnoty použití jednotlivých strojů a zařízení. Termíny údržby pro stroje a zařízení jsou zobrazeny v plánu údržby. Dále oddělení údržby dostává reporty o poruchách a odstávce strojů a zařízení stajně jako o přijatých opravách (zpětná údržba).

Logistika

Všechny reporty týkající se materiálových toků jsou směrovány do oddělení logistiky

Klíčové parametry a záznam o výkonnosti

Navíc k analýze zakázek je důležité zaznamenávat výkonnost strojů/zařízení během definovaných period a průběžně sledovat odchylky.

Následně jsou pak definovány klíčové parametry pro hodnocení výkonnosti stroů a zařízení (KPI Key Performance Indicator):

Dostupnost
Stupeň kvality
Celková efektivita zařízení (OEE Overall Equipment Effectiveness)
Stupeň výkonnosti
Čas produktivity atd.

Normy pro výrobu, které vznikly v posledních dvou dekádách jsou zaměřeny na zabezpečení toho, že každá firma musí dokumentovat svůj proces měření výkonnosti tak, aby bylo možné zpětně vysledovat jednotlivé zakázky. Zde opět tvoří základní prvek MES se svoji širokou škálou monitorovacích procesů.

Analýza a vyhodnocování za delší časové periody

Přehled

U analýzy výkonnosti za delší časové periody je zaměření na rozpoznání slabých bodů a možnosti optimalizace výroby jednotlivých výrobků, nebo jednotlivých strojů a zařízení. Pro všechny výrobky a stroje a zařízení musí být možné porovnávat jenotlivé časové periody mezi sebou a tak rozpoznávat jednotlivé trendy. To znamená, že například je pak možné zodpovědět otázku, které výrobní oddělení mělo nejlepší celkovou efektivitu zařízení (OEE Overall Equipment Effectiveness) za poslední čtvtletí. Musí být také možné vyhodnocovat statistická data, kde je k dispozici množství nástrojů od jednoduchých grafických zobrazení, až po sofistikované nástroje pro online zpracování (OLAP Online Analytical Processing) včetně multivariantní statistické analýzy.

Efektivita zakázky

Pro analýzu efektivity zakázky je základní analýza nákladů. Nabíhající náklady jsou kontrolovány v reálném čase vzhledem k pracovnímu procesu a jsou průběžně zobrazovány, aby bylo možno včasně zasáhnout. Po dokončení zakázky, by tato data měla být k dispozici oddělení kontrolingu pro zavedení odpovídajících opatření

Výkonnost strojů a zařízení s ohledem na zakázku

Mohou vyvstat důležité vazby mezi výkonností strojů a zařízení a jednotlivými výrobky. Například, je možné rozpoznat, že dostupnost stroje pro určitý výrobek je vždy velmi špatná, nebo že jiný výrobek častěji způsobuje poškození nástroje. Takto je možné analyzovat příčiny odchylek ve výkonnosti mnohem detailněji.

Analýza závislostí

V budoucnosti dojde k většímu uplatnění multivariantní statistické analýzy, což umožní zaznamenat závislosti mezi procesními parametry. Novější metody jako je PAA Part Average Analysis široce aplikovaná v elektronickém a automobilovém průmyslu zaznamenávají velké množství parametrů spojených s výrobkem. Pokud součet jednotlivých naměřených hodnot překročí definovanou hraniční hodnotu je výrobek s předstihem označen za zmetek a může následovat automatické zastavení procesu. Tak je možné se pomocí průběžné kontroly procesu vyhnout přepracování a sešrotování zmetků a směřovat k výrobě s nulovou zmetkovitostí.

Řízení údržby

Úkoly

Řízení údržby zahrnuté v MES má za úkol plánovat jednotlivé opravy a údržbu a provádět relevantní preventivní opatření. Dobře organizované řízení údržby v MES přispívá významně k dosažení cílů kvality. Jelikož není možné se přes preventivní opatření v automatizované výrobě úplně vyhnout poruchám, je nutné mít sofistikovaný systém alarmů s krátkým časem odezvy pro dosažení vysokých hodnot dostupnosti strojů a zařízení, což je také v MES podporováno.

Preskriptivní údržba a opravy

Preskriptivní údržba založená na podmínkách stroje

Současné řízení údržby (TPM Total Productive Maintenance) jde stále více cestou preskriptivní údržby, kde údržba stroje je nasazována podle podmínek stroje. Zde jsou sledovány online faktory jako jsou vibrace, spotřeba energie, uvolňování tepla atd. Pokud dojde k překročení dovolených mezních hodnot, je uvolněna zakázka údržby, nebo je poslána varovná zpráva na terminál stroje.

Preskriptivní údržba založená na použití stroje nebo zařízení

Čas použití stroje nebo zařízení je v MES zaznamenáván pomocí funkce výroba během zpracování zakázky. Použití stroje nebo zařízení může být také zaznamenáno pomocí například počtu pracovních cyklů. Pokud jsou dosaženy předem definované prahové hodnoty pro použití, například počet hodin použití nebo počet výrobků na počítadle kusů, může MES automaticky vygenerovat preventivní zakázku údržby, nebo zobrazit zprávu na terminálu.

Řízení alarmů

Pokud nastane neočekávaná odstávka, kterou nemůže vyřešit obsluha stroje, je potřeba aby obsluha vygenerovala zakázku údržby pro oddělení údržby a oprav v rámci MES. V plně automatických systémech je toto zabezpečeno přímo pomocí alarmů. Oznámení odpovědným zaměstnancům probíhá pomocí e-mailu, SMS, nebo přímo na obrazovku terminálu. Pro sledování dostupnosti jednotlivých strojů, jsou zaznamenávány jejich odstávky se zdůvodněním obsluhy na terminálu pomocí seznamu možných závad přiřazených ke konkrétní situaci.