Estado do MES na era da manufatura inteligente

Estado do MES na era da manufatura inteligente

O MES é agora (ou deve ser) visto como um facilitador fundamental da transformação digital da manufatura

Por Patricia Panchak

Como temos falado sobre o MES ao longo dos anos, ainda é um pouco confuso. Mesmo agora, se você perguntar a meia dúzia de pessoas a definição de um sistema de execução de manufatura (MES), você provavelmente obterá seis respostas diferentes. No entanto, à medida que entramos na era digital da produção, MES - ou pelo menos muitos recursos de MES - são cada vez mais reconhecidos como componentes críticos na jornada de fabricação inteligente de uma empresa.

Acho que estamos nos movendo para a era de ouro do MES”, afirma John Clemons, Diretor de Manufatura de TI da MAVERICK Technologies, reconhecendo que ele e os outros membros do conselho da MESA International previram isso nos “últimos 30 anos”. Ele explica que existem três razões pelas quais o ponto de virada está à mão:

Maturidade: Em termos de ferramentas e tecnologias, os produtos MES se tornaram “melhores soluções” para o mercado, e muito mais confiáveis.

Sinergia Tecnológica: À medida que várias tecnologias convergem, criando novas possibilidades para a manufatura digital, o MES está sendo reconhecido como um componente importante. Quando combinado com outras tecnologias - nuvem, internet industrial das coisas (IIoT), análise de dados, sensores, etc. - o MES oferece benefícios mais poderosos do que nunca.

Melhor entendimento: Os fabricantes obtiveram uma melhor compreensão dos benefícios do MES e, mais importante, estão vendo que muitos dos benefícios do MES permanecem inexplorados.

O presidente da MESA, Mike Yost, também observa que as conversas mais recentes sobre manufatura inteligente, que se baseia em informações e dados digitais, têm desempenhado um papel fundamental. "É aguçar o foco no que temos feito há três décadas", diz ele.

Esse ressurgimento do interesse pelo MES é confirmado em pesquisas recentes realizadas pela MESA em parceria com a LNS Research. Andrew C. Hughes, Analista Principal do LNS, disse em uma apresentação na conferência anual da MESA na América do Norte: “estamos conversando com várias empresas que estão pensando em implementar o MES pela primeira vez, simplesmente porque elas perceberam que fabricar dados tem que fazer parte de seus negócios“. As empresas que estão tentando se tornar mais digitais nos próximos dois a três anos - no entanto, definem isso - estão dizendo que o MES está se tornando uma parte estratégica desse esforço”, acrescentou.

Conexão de manufatura inteligente

Ainda assim, "dentro da manufatura há o sentimento de que estamos fazendo isso para sempre", diz Clemons, referindo-se ao monitoramento e controle digital dos processos do chão de fábrica. De certa forma, o conceito de "manufatura inteligente" é um equívoco, diz ele. "Sempre fazemos manufatura inteligente; não fazemos manufatura idiota", afirma Clemons. "Desde o início, o MES sempre foi uma manufatura inteligente, porque sempre foi sobre a solução de problemas reais no chão de fábrica".

Muitos fabricantes, argumenta ele, começaram sua jornada de fabricação inteligente anos atrás - antes mesmo de a gente chamar de fabricação inteligente - implementando MES ou sistemas de gerenciamento de operações de manufatura. Por uma boa medida, ele ressalta que se poderia argumentar que a evolução da manufatura digital pode ser rastreada ainda mais, até a fabricação integrada por computador (CIM), ou ainda mais à introdução de controladores lógicos programáveis (PLCs) no chão de fábrica.

Grande parte do debate sobre o papel do MES na manufatura inteligente gira em torno de tentativas de descrever as novas tecnologias, o que pode ser difícil considerando todos os grupos constituintes. O MES é amplamente e hierarquicamente entendido como a "camada intermediária" na pilha de tecnologia, entre controles de processo no nível de fábrica, como CLPs, sistemas de controle distribuído e controle de supervisão e aquisição de dados, e sistemas de negócios, como planejamento de recursos empresariais. (ERP).

Como a tecnologia MES evoluiu, os limites entre essas camadas mudaram. Muitos fornecedores estão buscando recursos incorporados de diferenciação que originalmente não faziam parte do MES. Ao mesmo tempo, outros fornecedores ofereciam sistemas verticais, como aqueles focados em qualidade, ao mesmo tempo em que insistiam em que esses aplicativos fossem algo diferente do MES.

"Eu digo a todos que existem muitas maneiras diferentes de fazer o que você quiser no espaço MES, e qualquer produto que você compra se sobrepõe a uma dúzia de outros produtos", diz Clemons. Por exemplo, um fabricante pode comprar um aplicativo de qualidade ou obter componentes de qualidade comprando uma solução mais ampla da Siemens, Rockwell ou SAP. Além disso, a maioria dos sistemas de controle afirma oferecer componentes de qualidade.

Para registro, a visão da MESA é que "o MES não é realmente destinado a ser uma solução de software específica; na maioria dos casos, não é uma solução única", explica Clemons. "Na definição mais ampla, o MES é qualquer tipo de sistema operacional que permite que você execute a fábrica desde o recebimento até o envio". Isso inclui "inteligência, relatórios e análises, além de abordar a cadeia de suprimentos e outras áreas", acrescenta Yost.

Essa conversa sobre o que o MES é e faz pode parecer acadêmica, mas está no cerne da compreensão do futuro da manufatura inteligente. 

Realização de uma empresa

Foi isso que a Trelleborg AB descobriu quando lançou sua iniciativa de "inteligência de produção" (PI ou π). (A empresa adotou "PI" como um termo abrangente, também conhecido como fabricação inteligente, Indústria 4.0 ou IIoT).

Falando na recente conferência da MESA NA, Tomas Norbut, Gerente de Projetos de Infraestrutura de TI e Serviços da Trelleborg, disse que descobriu uma desconexão em como os departamentos de tecnologia da informação (TI) e de manufatura perceberam a prontidão da empresa para embarcar em uma transformação digital. Os profissionais de tecnologia de operações (OT) executando a produção pensaram que ela estava pronta, enquanto a TI determinou que não estava.

A diferença de opinião, como ele descreveu, foi a seguinte: "Seus processos podem ser muito, muito maduros, mas a capacidade de digitalizar esses processos pode ser muito, muito imatura". Isso não é uma batida contra OT, ele acrescentou: "Nós temos um programa de fabricação muito bem definido, e eles estão muito bem investidos dentro de cada uma das fábricas, e eles estavam começando a moldar a jornada para PI". No entanto, ele disse que, embora tivessem conceitos muito claros do mundo da manufatura, eles estavam, sem saber, contando com novas terminologias quando discutiam a digitalização.

Para "colocar todos na mesma página", Norbut primeiro colaborativamente trabalhou para estabelecer um vocabulário comum, e para categorizar e criar um modelo de maturidade em torno dos conceitos, então todos estavam falando a mesma língua. O próximo passo foi pesquisar as instalações com base nesse entendimento comum.

Significativamente, os resultados da pesquisa indicaram que 57% das máquinas das empresas estavam prontas para MES. "Estou usando o MES como um termo abrangente, porque pode significar muitas coisas para as pessoas", disse Norbut. "Mas, de uma perspectiva de poder conectar sua máquina, coletar dados dela e despejá-la em algum tipo de sistema, é isso que categorizamos como 'pronto para MES'".

A empresa continuará com essa definição, ao mesmo tempo em que harmoniza os recursos do MES nas 120 instalações da empresa, que implantaram vários recursos do MES. "Eu não vejo uma pilha central", disse Norbut. "Eu imagino algumas funções comuns e recursos padronizados". A Trelleborg se concentrará em "desenvolver um conjunto comum de padrões em torno do que os dados precisam parecer e como os dados precisam funcionar".

MES como base

Outras empresas dizem que o MES é um elemento fundamental de suas iniciativas de manufatura inteligente ou digital. Andrzej Goryca, Gerente Sênior de Sistemas Corporativos da Virgin Orbit, uma das empresas da Virgin Atlantic fundada por Sir Richard Branson, atribui essa visão.

A empresa verticalmente integrada constrói foguetes que lançam pequenos satélites em órbitas terrestres baixas. Como uma empresa relativamente jovem, ela já construiu cerca de meia dúzia de foguetes até agora - sua meta é projetar, construir e lançar os foguetes, enquanto "ao mesmo tempo estamos nos esforçando para projetar, construir e lançar nossos negócios", Disse Goryca. Seu foco específico está em "nos preparar para construir a um ritmo e ser capaz de suportar todas as operações em ritmo".

"Então, com essa visão e esses objetivos, estamos focados na criação de threads digitais - sendo capazes de digitalizar toda essa cadeia, desde um evento de lançamento, que é o nosso evento principal, até o teste, integração e fabricação, design e todo o caminho para os requisitos originais que levaram como o veículo deve executar".

Ele explicou onde o MES se encaixa na estratégia para conseguir isso na recente conferência do MESA NA. Simplificando, ele disse, "o MES é um facilitador" de:

Registros digitais: "Em nossa indústria, você lança um veículo e tem uma chance; não há plano B", disse Goryca. "Controles apropriados são essenciais, então preferimos não fazer no papel; preferimos ter um registro adicional disso".

Análise de custos: À medida que a empresa escala desde a construção de um foguete por vez até a construção e a escala, é importante entender como fazer isso ao gerar margem positiva. Capturar e analisar os dados de custo para cada construção é crucial para esse esforço.

Processos repetíveis: No caminho para a escala, o MES ajuda a empresa a identificar e replicar o que funciona, bem como controlar e revisar o que não funciona.

Melhor tomada de decisão: o MES coleta e analisa os dados, transformando dados em informações, o que ajuda o "humano no circuito" a tomar decisões melhores com mais rapidez.

Em última análise, "queremos ter certeza de que temos os sistemas certos para as tarefas certas", disse Goryca, repetindo o ponto de vista de Clemons, notando a infinidade de aplicativos potencialmente redundantes. "Temos uma visão de um sistema, um usuário - para simplificar e fazer com que todos forneçam a ferramenta certa para realizar seu trabalho".

Resumindo, Goryca disse que a empresa planeja ter MES no espaço de fabricação e qualidade; ERP para planejamento nas áreas de cadeia de suprimentos, compras, compras e finanças; e gerenciamento do ciclo de vida do produto e alguns outros sistemas em engenharia de projeto. Ainda assim, ele afirmou: "O importante é que eles tenham que estar conectados nesse segmento digital".

Salto quântico ou negócios como de costume?

As diferentes opiniões sobre o MES explicam algumas diferenças em como os fabricantes enxergam a manufatura inteligente, seja como o próximo passo em um esforço de melhoria contínua em constante evolução ou como uma transformação estratégica.

A resposta simples é ambas, de acordo com uma pesquisa recente conduzida pela MESA e pela IndustryWeek para determinar as visões predominantes sobre a fabricação inteligente. A pesquisa revelou que 43% dos entrevistados consideram a manufatura inteligente como uma extensão de suas iniciativas de melhoria contínua / inovação, enquanto 24% a consideram uma estratégia de transformação ou um novo modelo de negócios. Um terço dos entrevistados disse que não era claramente um ou outro.

Para a parte da MESA, ela está optando por deixar a indústria dizer o que é fabricação inteligente. No entanto, mesmo quando Clemons e Yost afirmam que têm feito manufatura inteligente - ou seja, conectam máquinas e coletam dados delas há décadas -, elas reconhecem a manufatura inteligente como inovação disruptiva.

"Este é o maior catalisador para novas possibilidades que eu vi nos meus 30 anos de fabricação", diz Yost. Embora seja, de certa forma, uma extensão do business as usual - o próximo passo na melhoria contínua ou evolução do MES, "é a oportunidade de alcançar um salto quântico".

A grande cautela, ele aconselha, é evitar o que está associado com a ideia de fabricação inteligente e dar esse salto quântico: "Se você não sabe como comprar essas coisas, se você não sabe como falar com fornecedores sobre quais são seus planos de negócios e como alinhar as tecnologias às suas necessidades, você será atraído para essa nova moeda brilhante, o objeto brilhante, e ficará desapontado".

Entendendo o MES e manufatura inteligente

Essencial para entender o papel do MES - ou de qualquer outra tecnologia - na manufatura inteligente, é que nenhum deles é mercadoria. Eles não podem simplesmente ser conectados a um processo existente para obter benefícios imediatos - ou, de fato, fazê-los funcionar.

Isto é especialmente verdade sobre o MES, de acordo com Clemons. "O MES é uma daquelas soluções que você só tira daquilo que você coloca nele", diz ele. "Se você acha que vai receber o MES e todos os seus problemas serão resolvidos, isso não vai acontecer. Isso é uma receita para o desastre".

Ele acrescenta: "você tem que entender suas operações; você tem que descobrir o que você precisa e a maneira que você precisa fazer. Se você não está fazendo certo, então soltando MES ou qualquer outra coisa em cima de não vai melhorar, provavelmente vai piorar ainda mais".

Acontece, afirma Clemons, afirmando o ponto de vista da MESA há muito tempo, de que a adoção do MES ou da manufatura inteligente não é tanto sobre a tecnologia quanto sobre as pessoas. Não se trata de descobrir quais tecnologias usar e integrar. Em vez disso, trata-se de pensar em como sua operação funciona e como alinhar pessoas e tecnologias com isso para alcançar resultados cada vez melhores.

Isso significa que os obstáculos para implementar o MES ou qualquer solução de fabricação inteligente residem nas pessoas, não na tecnologia. "Os fabricantes não estão acostumados a comprar soluções de tecnologia como essa que não são necessariamente focadas no capital", afirma Yost. "Assim, você pode acabar onde o departamento de qualidade comprará uma solução de qualidade; o departamento de manutenção vai comprar uma solução de manutenção - os comportamentos de compra são estabelecidos de maneira muito isolada". Essa maneira tradicional de operar como compradores e vendedores causa dificuldades em investir em soluções que, por definição, são sobre a integração e a conexão entre fronteiras funcionais.

"Alguém tem que estar comprometido em dizer: 'vamos parar essa luta'", diz Yost. "Nós vamos concordar com as métricas, vamos ajustar a forma como pagamos as pessoas, para que elas não tenham um incentivo para proteger os dados e métricas deles. Vamos ser sem fronteiras, organização tech-savvy".

Esse "problema das pessoas" se estende ao que ficou conhecido como a "desconexão da TI-OT", que resume a dificuldade que os fabricantes tiveram em determinar qual grupo de profissionais deveria liderar suas iniciativas de manufatura inteligente. Para isso, Yost afirma a visão da MESA de que os líderes funcionais que dirigem seus líderes de qualidade e manutenção de instalações e gerentes de fábrica devem ser parte integrante do esforço. "Tirar essas pessoas de fabricação de decisões inteligentes de fabricação é uma sentença de morte", diz Yost.

"Precisamos abordar as questões de como trabalhamos juntos e como trabalhamos em nossos próprios departamentos, compramos as coisas e planejamos a tecnologia", acrescenta. "Você não pode deixar a tecnologia ser o condutor. As tecnologias estão ficando cada vez mais capazes o tempo todo, mas elas ainda precisam ser as empregadas dos líderes de negócios e dos motoristas de negócios".

Dito isso, os fabricantes precisam de soluções de tecnologia para facilitar a coleta e análise de dados, e "MES - ou pelo menos elementos dela - é a solução fundamental, a parte principal da solução, seja ela chamada MES ou não", diz Yost. Ele reconhece que algumas pessoas argumentam que não precisam de um MES como parte de sua iniciativa de manufatura inteligente, mas afirma que essas pessoas "provavelmente estão implementando sistemas que nós da MESA colocaríamos sob o guarda-chuva como MES".

À medida que a coleta, a integração e a análise de dados em tempo real continuam a se tornar mais críticas para o sucesso dos negócios de fabricação, o MES continua a evoluir para enfrentar o desafio e tornar-se mais integrante de uma transformação geral de fabricação inteligente. Recursos como MES na nuvem, MES como serviço e MES móvel estão se tornando padrão. Tecnologias de identificação - códigos de barras 2D ou 3D, RFID ou GPS - estão se juntando como parte das soluções MES. Da mesma forma, os sensores estão se tornando dispositivos inteligentes, expandindo ainda mais os recursos e benefícios do MES e ajudando as operações de fabricação a se tornarem mais receptivas ao mercado e aos negócios.

Simplificando: o MES tornou-se um elemento fundamental da manufatura inteligente. A Virgin Orbit - ou qualquer outra empresa - não pode criar seu segmento digital ou concluir sua transformação de fabricação inteligente sem ele.

Tudo isso leva Clemons a concluir: "O estado do MES é melhor do que nunca, e acho que os próximos 20 anos serão espetaculares para o MES".


Considerações:

- À medida que a coleta, a integração e a análise de dados em tempo real continuam a se tornar cada vez mais críticas para o sucesso dos negócios de fabricação, o MES continua a se tornar mais essencial para uma transformação de fabricação inteligente geral.

- À medida que várias tecnologias convergem, o MES está sendo reconhecido como um componente importante.

- Os fabricantes obtiveram uma melhor compreensão dos benefícios do MES e reconhecem que muitos desses benefícios permanecem inexplorados.


Sobre a Autora:

Patricia Panchak, é escritora colaboradora da MESA, jornalista independente de negócios e tecnologia, editora e palestrante.
 


Artigo traduzido por Tomé Guerra para a ISA São Paulo Section e republicado com permissão da ISA, Copyright © 2018, Todos os direitos reservados. Este artigo foi escrito pelo autor acima e publicado originalmente na revista InTech Online de Jul-Ago / 2018 em https://www.isa.org/intech/20180805/A ISA não se responsabiliza por erros de tradução neste artigo.

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