MES là viết tắt của Manufacturing Execution System (Hệ thống Quản lý Sản xuất). Đây là hệ thống thông tin quản lý cấp xưởng sản xuất, có khả năng giám sát và tối ưu hóa quy trình sản xuất trong thời gian thực, nâng cao hiệu quả và chất lượng sản xuất, đồng thời đảm bảo việc thực hiện hiệu quả các kế hoạch sản xuất.
Hệ thống MES có thể được phân loại chủ yếu theo các cách sau:
Hệ thống MES chuyên dụng là những hệ thống được phát triển để giải quyết các vấn đề cụ thể trong một lĩnh vực nhất định, chẳng hạn như bảo trì tại xưởng sản xuất, giám sát sản xuất, lập kế hoạch sản xuất với năng lực hạn chế hoặc hệ thống SCADA.
Hệ thống MES tích hợp có thể kết hợp với hệ thống xử lý giao dịch cấp cao và hệ thống điều khiển thời gian thực cấp thấp, phù hợp với nhiều ngành công nghiệp như hàng không, lắp ráp, bán dẫn, thực phẩm và vệ sinh.
Hệ thống MES tích hợp áp dụng công nghệ thành phần ứng dụng mô-đun vào phát triển hệ thống MES, với các tính năng tùy chỉnh, cấu hình lại, khả năng mở rộng và khả năng tương tác. Nó có thể dễ dàng tích hợp giữa các nhà cung cấp khác nhau, bảo vệ các hệ thống cũ và cung cấp chức năng cắm và chạy.
Hệ thống MES thế hệ thứ hai thông minh đảm bảo tự động hóa sản xuất trong xưởng thông qua trí tuệ được phân bổ trong thiết bị, đồng thời thu thập được nhiều dữ liệu hơn thông qua việc theo dõi trạng thái quy trình chính xác hơn và ghi lại dữ liệu đầy đủ hơn để hỗ trợ quản lý sản xuất.
Thế hệ MES tiếp theo nhấn mạnh vào sự đồng bộ hóa sản xuất (hợp tác), hỗ trợ sản xuất kết nối mạng và sử dụng công cụ MES để quản lý thông tin và quy trình sản xuất theo thời gian thực tại một hoặc nhiều địa điểm nhằm phối hợp tất cả các hoạt động sản xuất của doanh nghiệp, thiết lập tổ chức theo quy trình, linh hoạt, hiệu quả và quản lý theo cấp bậc để đồng bộ hóa sản xuất và vận hành của doanh nghiệp.
Nguyên tắc của Hệ thống Điều hành Sản xuất (MES) là đạt được khả năng giám sát và tối ưu hóa quy trình sản xuất theo thời gian thực, cũng như trao đổi và tích hợp dữ liệu với các hệ thống thượng nguồn và hạ nguồn, thông qua việc thu thập, truyền tải, xử lý, phân tích và phản hồi dữ liệu. Cốt lõi của hệ thống MES là bộ xử lý MES, chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu sản xuất, thực thi logic sản xuất, tạo báo cáo sản xuất, cung cấp hướng dẫn sản xuất và hỗ trợ các quyết định sản xuất.
Các chức năng chính của hệ thống MES bao gồm các khía cạnh sau:
Kế hoạch công việc nhận kế hoạch sản xuất từ hệ thống ERP hoặc hệ thống MES, và thực hiện các nhiệm vụ như lập lịch và đặt hàng dựa trên các yếu tố như quy trình sản phẩm, số lượng tồn kho và hoạt động của dây chuyền sản xuất. Sau đó, các kế hoạch này được phân phối đến các trạm làm việc khác nhau, và tình trạng sản xuất được theo dõi, với các điều chỉnh được thực hiện đối với kế hoạch công việc khi cần thiết.
Quản lý xưởng bao gồm ghi nhận thời gian xử lý, số lượng sản phẩm hoàn thành, số lượng sản phẩm lỗi, giờ làm việc hàng ngày của nhân viên và số lượng sản phẩm hoàn thành cho mỗi lô hàng theo thời gian thực.
Quản lý sản xuất bao gồm việc giám sát quá trình sản xuất, kiểm soát và hướng dẫn các quy trình sản xuất, kiểm tra, bảo trì và giao hàng ở từng bước của quy trình sản xuất sản phẩm, nâng cao hiệu quả hoạt động đồng thời ngăn ngừa các lỗi vận hành và đạt được sự quản lý và kiểm soát tinh tế đối với quá trình sản xuất.
Quản lý vật tư điều hành việc vận chuyển, lưu trữ và bảo quản vật tư (nguyên liệu thô, phụ tùng, dụng cụ) và vật tư tiêu hao. Thông qua quản lý kho trực tuyến và mã vạch vật tư, hệ thống quản lý việc tiếp nhận, xuất kho, lưu trữ và tiêu thụ vật tư sản xuất, giúp quản lý tình trạng tồn kho, tiêu thụ và sử dụng vật tư.
Quản lý thiết bị, thông qua sự kết hợp giữa thu thập dữ liệu tự động và hỗ trợ thủ công, quản lý các thiết bị sản xuất, bao gồm nhập thông tin thiết bị, kiểm tra và tuần tra thiết bị, và giám sát hoạt động của thiết bị, để đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra liên tục và bình thường;
Việc thu thập dữ liệu, thông qua quy trình thu thập tự động được kết nối với thiết bị sản xuất, cho phép quản lý tập trung và thu thập dữ liệu theo thời gian thực, giảm thời gian nhập liệu thủ công và tỷ lệ lỗi, đồng thời cải thiện độ chính xác của dữ liệu và hiệu quả thu thập;
Giám sát hoạt động giúp tăng cường độ nhạy bén của quản lý tại chỗ thông qua việc giám sát tồn kho vật tư, giám sát tình trạng thiết bị, giám sát tiến độ sản xuất và giám sát tình trạng chất lượng.
Quản lý chất lượng bao gồm việc thiết lập hệ thống quản lý chất lượng, cung cấp phân tích kích thước kịp thời của sản phẩm và quy trình sản xuất, đảm bảo và theo dõi chất lượng ở mỗi giai đoạn từ nguyên liệu thô, sản xuất, kiểm tra và giao hàng, cải thiện chất lượng sản phẩm, theo dõi và quản lý các khuyết tật và quy trình sửa chữa, và thực hiện các quy trình cải tiến chất lượng sản xuất có mục tiêu.
Những lợi ích của hệ thống MES chủ yếu được thể hiện ở các khía cạnh sau:
Tối ưu hóa kế hoạch sản xuất và tinh chỉnh quy trình sản xuất để làm cho kế hoạch sản xuất hiệu quả và chính xác hơn, nâng cao năng suất thiết bị và hiệu quả công việc, đồng thời tiết kiệm năng lượng sản xuất ở mức tối đa.
Nâng cao hiệu quả sản xuất bằng cách giám sát và tối ưu hóa quy trình sản xuất trong thời gian thực, giảm thiểu lãng phí sản xuất, tăng tốc độ và chất lượng sản xuất, rút ngắn chu kỳ sản xuất và tăng năng lực sản xuất;
Nâng cao chất lượng sản xuất bằng cách thực hiện kiểm soát chất lượng toàn diện và theo dõi chất lượng, từ đó tăng tỷ lệ sản phẩm đạt tiêu chuẩn, giảm tỷ lệ sản phẩm lỗi, giảm thiểu việc làm lại và phế phẩm, đồng thời nâng cao sự hài lòng của khách hàng.
Cải thiện quản lý sản xuất bằng cách cung cấp báo cáo sản xuất chính xác thông qua phản hồi dữ liệu sản xuất theo thời gian thực, hỗ trợ các quyết định sản xuất, nâng cao hiệu quả quản lý và giảm chi phí quản lý;
Nâng cao tính minh bạch trong sản xuất bằng cách công khai quy trình sản xuất, từ đó tăng cường mức độ tin học hóa tại địa điểm sản xuất, nâng cao khả năng kiểm soát quy trình sản xuất và cải thiện khả năng truy xuất nguồn gốc của quy trình sản xuất.
Hiệu quả của việc triển khai hệ thống MES phụ thuộc chủ yếu vào nhu cầu thực tế, tình hình hiện tại và mục tiêu của công ty, cũng như các yếu tố như lựa chọn, thiết kế và triển khai hệ thống MES. Nhìn chung, hiệu quả của việc triển khai hệ thống MES có thể được đánh giá từ các khía cạnh sau:
Nâng cao hiệu quả sản xuất, chẳng hạn như cải thiện các chỉ số như mức độ sử dụng thiết bị, tốc độ sản xuất, năng lực sản xuất và chu kỳ sản xuất.
Cải thiện chất lượng sản xuất, chẳng hạn như cải thiện các chỉ số như tỷ lệ sản phẩm đạt tiêu chuẩn, tỷ lệ lỗi, tỷ lệ làm lại, tỷ lệ phế phẩm và sự hài lòng của khách hàng;
Việc giảm chi phí sản xuất, chẳng hạn như giảm tiêu thụ nguyên vật liệu, tiêu thụ năng lượng, chi phí nhân công, chi phí quản lý và chi phí bảo trì;
Cải tiến quản lý sản xuất, chẳng hạn như cải thiện độ chính xác của kế hoạch sản xuất, độ chính xác của dữ liệu sản xuất, tính kịp thời của báo cáo sản xuất và hiệu quả của các quyết định sản xuất;
Tăng cường tính minh bạch trong sản xuất, chẳng hạn như cải thiện khả năng quan sát, kiểm soát và truy xuất nguồn gốc của quy trình sản xuất.
