Execução da Manufatura
O que é um Sistema de Execução da Manufatura (MES)?
O cenário contemporâneo da manufatura, caracterizado por sua variabilidade, processos de produção complexos e a necessidade de aumentar a produtividade e a margem de lucro, frequentemente exige que as indústrias façam investimentos em automação da execução de manufatura em diferentes níveis. Embora seja verdade que teoricamente todos as indústrias utilizem algum tipo de um Sistema de Execução de Manufatura (MES), o grau de integração e o nível de sofisticação na implementação variam significativamente. Vamos explorar o que constitui um MES e como os sistemas MES modernos podem contribuir substancialmente para os esforços dos fabricantes em busca da otimização dos processos produtivos.
Independentemente do volume de produção de uma indústria manufatureira, um sistema MES pode melhorar a produtividade e a lucratividade global, gerando um processo de manufatura com uma abordagem baseada em dados. Isso é especialmente vantajoso em setores regulamentados, como farmacêutico, alimentos e bebidas, dispositivos médicos, aeroespacial, defesa e biotecnologia, onde regulamentos rigorosos exigem conformidade estrita de rastreabilidade. Nessas indústrias, as empresas devem estabelecer procedimentos meticulosos para produzir produtos em conformidade, manter documentação minuciosa desses processos e garantir a facilidade de recall de produtos, se necessário.
Uma Breve Introdução dos Sistemas MES!
Um MES atua como um sistema de informação responsável por monitorar e rastrear o processo de manufatura no chão de fábrica. O principal objetivo de um MES é garantir a execução eficiente das operações de manufatura, melhorando, consequentemente, o volume de produção. Esse objetivo é alcançado por meio da coleta de dados em tempo real e rastreamento acurado ao longo do processo produtivo.
Um MES atua como um sistema holístico que supervisiona todas as atividades dentro da fábrica. Ele inicia recebendo os pedidos de clientes, o Plano Mestre de Produção (MPS), o sistema de Planejamento de Necessidades de Materiais (MRP) e outras fontes de planejamento. Em seguida, realiza a fabricação dos produtos da maneira mais eficiente, econômica e de alta qualidade. Uma situação análoga pode ser encontrada na indústria da construção, onde a os funcionários da obra constrói uma torre com base em planos arquitetônicos.
Evolução do Sistema de Execução de Manufatura
Em 1997, a Associação de Soluções Empresariais de Manufatura (MESA) International definiu o escopo dos Sistemas de Execução de Manufatura usando o modelo MESA-11. Como uma organização dedicada a melhorar a gestão operacional por meio da aplicação eficaz da tecnologia da informação, o modelo inicial da MESA trouxe 11 funções fundamentais de um MES, que permeiam os seguintes pontos:
Posteriormente, em 2004, o modelo da MESA passou por uma modificação para incorporar operações de negócio também. Essa evolução, chamada de MES Colaborativo (C-MES), uniu os principais aspectos operacionais com as áreas de negócio, considerando fatores como concorrência, terceirização e otimização de ativos. O objetivo era estabelecer conexões entre as soluções de MES e outras atividades, como sistemas focados em suprimentos, no cliente e no desempenho, como o Planejamento de Recursos Empresariais (ERP, na sigla em inglês).
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Onde são usados os sistemas MES?
Os sistemas MES são amplamente utilizados em diversos segmentos industriais, com vários setores em rápido crescimento, incluindo:
Os sistemas de execução de manufatura facilitam fluxos de trabalho dos processos produtivos, coleta de dados automatizada e completa, produção customizada para pedidos específicos, produção discreta ou em lotes, fabricação de produtos de metal e muito mais. Os princípios fundamentais de um MES têm relevância em todo o processo de manufatura. Por exemplo, um MES é fundamental para garantir a rastreabilidade de materiais, um requisito em indústrias como Alimentos e Bebidas, Dispositivos Médicos e Aeroespacial, entre outras, para garantir o atendimento a regulamentações. Quando integrado a um sistema de Planejamento de Recursos Empresariais (ERP) de manufatura, um MES de alta qualidade pode reformular uma indústria, otimizando as operações de toda a organização.
Quais São os Benefícios de Utilizar um Sistema MES?
Eficiência Aprimorada e Minimização de Desperdícios
Um MES possibilita a rápida identificação de inconsistências ou ineficiências que ocorrem no chão de fábrica, permitindo uma rápida intervenção para a correção de problemas. Essa abordagem proativa reduz efetivamente o desperdício de materiais e gastos desnecessários.
Redução do Tempo de Inatividade Operacional
Soluções MES estabelecem programas de produção factíveis e monitoram o estoque de matérias-primas e componentes, evitando a necessidade de ajustes na programação durante a movimentação de peças. Isso, por sua vez, permite o gerenciamento da equipe de maneira mais eficiente.
Digitalização e Gerenciamento de Dados
Com um MES, o registro em tempo real do chão de fábrica se torna viável. Isso elimina a necessidade de anotações em papel e planilhas facilitando a coleta de dados críticos para analisar seu modelo de negócios e prever tendências de preços.
Redução de Custos
O acesso a dados em tempo real capacita os tomadores de decisão a adotar uma abordagem mais estratégica. Com a capacidade de tomar decisões baseadas em dados, é possível alcançar economias de custos em áreas como gestão da demanda, liberando equipes das linhas de produção e controle de estoque, melhorando, assim, a eficiência geral.
Integração com ERP
O modelo da MESA mostra que o software MES se integra perfeitamente com sistemas ERP, eliminando a necessidade de sistemas e entrada de dados que são repetitivas nos mais variados tipos de processos. Ao conectar esses sistemas, você ganha visibilidade das operações podendo fazer projeções precisas e melhorar a tomada de decisão.
Compreendendo os Recursos Chaves de um Sistema MES
Alocação de Recursos e Status
Utiliza dados em tempo real para monitorar e avaliar o status de recursos como máquinas, materiais e mão de obra. Isso permite ajustes na alocação de recursos conforme necessário.
Programação Fina da Produção
Melhora a eficiência planejando e sequenciando as atividades de produção com base em critérios de prioridade e capacidade finita dos recursos.
Expedição das Unidades Produzidas
Gerencia eficientemente e em tempo real do fluxo de dados de produção fazendo ajustes necessários nas atividades de expedição.
Gestão de Documentos
Distribua corretamente documentos, como instruções de trabalho, desenhos, procedimentos operacionais padrão (SOPs) e registros de lotes, garantindo fácil acessibilidade e edição.
Coleta e Aquisição de Dados
Coleta dados em tempo real relacionados a processos, materiais e operações. Utiliza essas informações para melhorar os processos de tomada de decisão e a eficiência geral.
Gestão de Colaboradores
Acompanha horários, qualificações, habilidades e autorizações dos funcionários para tornar a gestão de mão de obra mais eficiente, economizando tempo e recursos dos gestores.
Garantia de Qualidade
Monitora desvios ou exceções na qualidade para melhorar a forma como o controle de qualidade e a documentação são gerenciados, o que leva ao atendimento dos padrões de qualidade.
Supervisão de Processos
Supervisiona o processo de produção desde a liberação de pedidos até a produção de mercadorias. Obtenha insights sobre gargalos e áreas que afetam a qualidade, estabelecendo um sistema para rastrear a produção.
Gerenciamento de Manutenção
Utiliza os dados do MES para detectar proativamente possíveis problemas de equipamento antes mesmo que ocorram, permitindo ajustes no cronograma de manutenção dos equipamentos, ferramentas e máquinas minimizando o tempo de parada e aumentando a eficiência operacional.
Rastreamento e Estrutura de Produtos
Monitore o fluxo de seus produtos e os itens relacionados facilitando a tomada de decisões bem-informadas. Alto volume de dados históricos sobre um produto são particularmente valiosos para os fabricantes que precisam cumprir regulamentações governamentais ou do setor.
Análise de Desempenho
Realize uma avaliação comparativa dos resultados e objetivos para identificar os pontos fortes e fracos dos processos produtivos, usando esses dados para aprimorar a eficiência dos sistemas.
Integração do Sistema MES e ERP
Sistemas MES e ERP desempenham funções distintas, mas complementares na manufatura. Uma solução MES serve como elo entre o chão de fábrica e os sistemas de planejamento e logística, que essencialmente constituem uma solução ERP. Sistemas de execução de manufatura analisam máquinas e sistemas de supervisão, enquanto um sistema ERP aborda necessidades como planejamento e programação.
Essencialmente, sistemas ERP consolidam todos as funções de sua empresa em um sistema de informações completo. Com um ERP, você pode supervisionar de forma conectada todas as áreas de negócio, monitorar seu desempenho, entender sua interação e acessar dados em tempo real sobre cada área, fornecendo assim insights sobre seus processos e ativos. Um sistema MES representa apenas um componente desse quebra-cabeça ERP mais amplo. Enquanto um sistema ERP pode alertá-lo para um problema de produção, um MES fornece detalhes específicos sobre como resolvê-lo
Quando os sistemas MES e ERP colaboram entre si, eles oferecem uma visão abrangente e uma fonte unificada dos fatos sobre sua organização. Essa sinergia permite que os fabricantes otimizem as operações e mantenham a competitividade em um ambiente de negócios em constante evolução.
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Novas Tecnologias e Tendências dos sistemas MES
Impulsionados por tecnologias atuais, os sistemas MES estão se transformando em direção a um modelo orientado a serviços, modular e interconectado.
A conectividade em nuvem serve como base das fábricas inteligentes, permitindo que sistemas, dispositivos, produtos e equipamentos de manufatura avançada interajam de forma autônoma. Dispositivos e sensores da Internet Industrial das Coisas (IIoT) coletam e geram constantemente dados ao longo de toda a cadeia de suprimentos. Esse compartilhamento de dados em tempo real torna as fábricas inteligentes e melhoram continuamente suas operações, automatizando fluxos de trabalho, personalizando produtos e serviços e evoluindo progressivamente para se tornarem mais inteligentes e eficientes.
O software MES também facilita para que os fabricantes sigam em uma tendência crucial na evolução dos sistemas de execução de manufatura: a produção personalizada. Em vez da produção em massa, sua fábrica inteligente pode fazer a transição para a customização em massa, atendendo à demanda por produtos altamente personalizados de forma ágil e acessível.
Embora a customização adicione complexidade à produção, tecnologias avançadas permitem que sistemas de manufatura se adaptem e se ajustem em tempo real. A Inteligência Artificial (IA) pode elevar a eficiência de produção, gerenciar a manutenção preditiva e reduzir o desperdício. Aproveitando as habilidades do Machine Learning, as linhas de produção podem se tornar consideravelmente mais inteligentes e eficientes. A realidade virtual (RV) permite que os fabricantes simulem processos e identifiquem melhorias potenciais, enquanto soluções de realidade aumentada podem ser integradas para reduzir o tempo de inatividade da produção e otimizar as operações no chão de fábrica.
Conclusão
Essas tecnologias do estado da arte e recursos em um sistema de execução de manufatura simplificam o cenário competitivo para as empresas na era digital. Elas permitem que as empresas respondam rapidamente e com precisão à demanda, entregando produtos personalizados com baixo custo e mantendo a qualidade.
