Gestão da Produção On-line

Em época atual, quando pensamos em automação industrial como fornecedores de soluções, baseado nas demandas atuais das plantas produtivas, o foco é a gestão industrial. A automação industrial deve ser direcionada a entregar informações de produção, de forma que, o conjunto de dados, formem conjunto de informações e criem modelos de conhecimento, resultando condições de tomada de decisões no âmbito da produção, manutenção, qualidade e estoques.

Gestão da produção On-line

Nosso objetivo aqui neste texto é levar até o leitor o conceito do que é um sistema de gestão industrial, que esteja atrelado ao sistema de automação, muito se fala em MES (Manufacturing Execution System), MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association), MOM (Manufacturing Operations Management) e ISA95 (Enterprise Control System Integration), mas não se trata de produtos ou aplicações de normas que levam a soluções que gerem valor, mas sim, de como o usuário responsável pela produção usa o sistema.

Neste texto vamos falar de:

  • O que é um Sistemas de Gestão de Produção Industrial;
  • O que é MES / MESA / MOM / ISA95;
  • Como fazer a Verticalização da Automação para Gestão da Produção

Vamos contextualizar uma indústria, sem entrar em todos os méritos e conceitos do conjunto produtivo, devemos entender que basicamente um processo produtivo é um arranjo de máquinas, equipamentos e pessoas trabalhando num processo definido, onde entra matéria prima e energia e obtém-se o produto final.

Neste processo definido, temos o planejamento da produção e a execução em si, que é o foco de nosso estudo, vamos ver que tudo que é sensível na produção quando ocorre execução, as dificuldades de gerenciar esta etapa executiva, dão o tom dos desafios do controle produtivo.

Uma fábrica inteligente, que permite entregar um conjunto mínimo de informações para tomada de decisões em tempo real, mostra os seguintes dados sobre a execução da produção:

  • Paradas de Produção
  • Quantidade Produzida
  • Qualidade Produzida
  • Rastreabilidade do Produto
  • Gestão do Custo
  • Gestão da Manutenção
  • Planejamento da Produção
  • Indicadores e Métricas

Para delimitarmos nosso estudo e focar as soluções, vamos definir os seguintes cenários vividos, que abrangem grande parte de casos reais:

  • Tenho um sistema de gestão da minha produção com planilhas eletrônicas preenchidas de forma manual;
  • Tenho a planta industrial automatizada, mas como transformar essas informações em conhecimento de produção on-line;
  • Como contratar uma solução de gestão aderente ao MES de acordo com a ISA 95, que seja de acordo com minha necessidade.

Uma empresa, que seja industrial, produza algo, é dividida em camadas, para fins de estudo e aplicações da gestão das informações, do nível mais baixo da informação, que ocorre nos sensores das máquinas e processos, até o nível mais alto, chegando ao ERP (Enterprise Resource Planning).

  • Nível 0 – Onde está a planta produtiva
  • Nível 1 – Onde estão os sensores e atuadores
  • Nível 2 – Onde está o controle, equipamentos e interfaces
  • Nível 3 – A gestão da produção, da execução, foco do nosso estudo
  • Nível 4 – A gestão do negócio, nível mais alto da organização

Os sistemas de gestão, desde sua criação, sofreram toda uma evolução, caminhando juntamente com as tecnologias de sua época e as demandas que o mercado exigia.

Houveram e há, diversos sistemas de gestão industrial, todavia os mais conhecidos, que foram aplicados e ainda são, listamos abaixo:

  • Década de 60 – MRP – Material Requirement Planning
  • Década de 80 – MRP II – Manufacturing Resource Planning
  • 1990 – MES – Manufacturing Execution System
  • 1992 – MESA – Manufacturing Enterprise Solutions Association
  • 2002 – MESA – cMES – Collaborative Manufacturing Execution System
  • 2012 – MOM – Manufacturing Operations Management

Quando falamos em sistemas de gestão, pensamos que essas aplicações já são comuns e consolidadas, mas não é uma realidade, quando pensamos no universo produtivo. Ocorre que estes sistemas ainda são inovações dentro da indústria, isto é, não são de uso comum quando comparados ao uso de PLC ou até mesmo de um ERP no plano de gestão.

Numa planta produtiva há um hierarquia para definição de atividades, isso é importante, pois as indústrias não são iguais, bem como seus processos se diferem, por exemplo, produção contínua, em batelada ou manufatura.

Entendendo até aqui os principais pontos de gestão industrial, podemos conceituar o que é MES e MOM, entendendo que são sistema modernos de gestão industrial, para fins de estudo aplicaremos o termo MES que foca na gestão da execução, como veremos a seguir com mais detalhes.

O que é MES – Manufacturing Execution System e MOM – Manufacturing Operations Management?

São sistemas que gerenciam a EXECUÇÃO e a OPERAÇÃO da produção industrial, desde a programação produtiva, até o produto final, passando pelas informações, em tempo real, sobre PRODUÇÃO, QUALIDADE, MANUTENÇÃO e ESTOQUE, sempre apontando o PLANEJADO x REAL.

Quais são as dificuldades em fazer uso da informação de produção?

Listamos abaixo algumas situações que levam ao não uso da dados, que muitas vezes estão disponíveis, mas há dificuldades de fazê-los úteis:

  • Os dados são espalhados;
  • Os dados não são convertidos em informação;
  • As informações não são relacionadas com equipamentos;
  • Um grande volume de dados, mas não entrega conhecimento;
  • Complexo manter dados uniformes e atualizados, entregando valor para decisões.

Porque existe uma dificuldade no uso de ferramentas de gestão? Muito se fala todos enxergam uma grande demanda na aplicação de sistemas MES por exemplo, mas quando tentam uma implantação, deparam-se muitas vezes com os desafios abaixo:

  • O planejamento de produção é o foco, mas não há cultura de gestão produtiva na execução, isso no que se refere as etapas do processo e principalmente no uso de informações em tempo real;
  • Os profissionais de gestão da produção não tiveram uma formação para uso destas ferramentas, visto ser uma tecnologia ainda de inovação;
  • As planilhas eletrônicas ainda são o “O Maior MES do Mundo” pois na grande parte são elas que apresentam dados de produção e recebem de uma planilha preenchida no campo, muitas vezes em papel.

Um sistema de gestão de produção, no caso um MES, deve entregar um cockpit operacional, focado nos itens Produção, Manutenção, Qualidade e Estoques, como vimos anteriormente, este cockpit vem no formato de um dashboard, com as informações no formado de indicadores e metas, além de mostrar as efetividades produtivas, bem como itens detalhados de cada dimensão acima citada.

A MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association), é uma associação que define as 11 funcionalidade do MES (Manufacturing Execution System) e a ISA95 é a Norma que Define as diretrizes da Integração dos Sistemas de Controle com o Nível de Gestão.

Uma das perguntas que mais ocorrem é qual a diferença entre MES e MOM, observamos que o MES é o conjunto de ferramentas focado na execução da produção e o MOM é o conjunto da operação, o MES está contido no MOM, porém ele agrega outros sistemas, tais como, planejamento e qualidade avançados, pesquisa e desenvolvimento e modelagem da fábrica como um todo, além de englobar também o controle operacional.

Quando pensamos um sistema de gestão, sua base de entrega de informações são os dados, logo para alguns tipos de processos, principalmente os contínuos, faz-se necessário a aplicação de um PIMS -Process Information Management System, que é um banco de dados temporal, que permite gravar dados e alto volume, para ser também processado no sistema MES.

Vantagens no uso de um MES

Apresentamos abaixo os principais benefícios do uso de um MES:

  • Melhora o retorno sobre o Ativo da operação;
  • Melhora a entrega da produção nos prazos;
  • Melhora o giro de estoques;
  • Melhora o fluxo de caixa;
  • Reduz desperdícios de produção;
  • Reduz a variabilidade da produção;

Lembrando que o uso da ferramenta MES permite implantar melhorias na produção, aumentando o potencial, uma vez que as informações estão tratadas e consolidadas, abrindo espaço para melhorar eficiência.

A implantação de um sistema de MES segue um roteiro de análise de todo o processo do Negócio e Produção:

  1. Entender todo o fluxo produtivo, elaborando um mapa de produção;
  2. Definir as funcionalidades do MES que serão aplicadas na gestão da produção;
  3. Elaborar uma Matriz de Maturidade da ISA95 que atenda o índice de acordo com a Produção, Manutenção, Qualidade e Estoques, seu uso atual e meta;
  4. Elaborar uma Matriz de Oportunidades, que dará o Mapa de Implantação;
  5. Desenhar as interfaces do sistema MES com o ERP, bem como suas conectividades, integração e aderência com a ISA95;
  6. Elaborar a arquitetura do sistema, baseado na visão da integração técnica e operacional;
  7. Definir um roteiro de implantação baseado em Governança, Automação, Infraestrutura, Implantação do MES e Desdobramento;
  8. Escolher uma solução de acordo com a Aderência definida em todos os itens anteriores.

Uma vez definido, é importante estabelecer os treinamentos para uso e manutenção do sistema, ao longo de toda implantação.

Erros comuns…

Erros comuns que ocorrem para implantação de um sistema MES:

  • A empresa inicia a implantação pela compra do pacote de software;
  • O desenvolvimento já inicia com a elaboração de funcionalidades simples, sem uma análise completa das entidades da linha de produção e o processo;
  • Os gestores decidem montar um portal de métricas para tirar dados do chão de fábrica somente, sem mudar procedimentos;
  • O departamento de TI faz uma ET para compra de um sistema MES e lança no mercado (não se deve especificar produto);
  • A empresa não sabe os limites de funcionalidades do ERP com o MES.

Os sistemas MES trocam informações com o ERP, essa é uma das grandes funcionalidades, pois o planejamento “entra” no MES e o mesmo informa ao ERP o que está acontecendo, com isso o sistema “convida” o gestor a uma tomada de decisões pontual para atingimento de metas de todos os elementos da produção.

Principais perguntas na implantação de um sistema MES

Elaboramos abaixo as principais perguntas que ocorrem para implantação de um sistema MES com as respostas:

  1. MES é Produto?
  • Não, MES é um conjunto normatizado que define O QUE FAZER para gerenciar a produção.
  1. Quem usa o MES?
  • Uma vez implantando o MES, ele passa a ser usado por todos os envolvidos, do planejamento a execução da produção, inclusive se não houver mudança de cultura do uso, o sistema “morre”.
  1. Tenho que usar as 11 funcionalidades da MESA para ter um MES em minha produção?
  • Não, a MESA define os modelos, não necessariamente você precisa de todos, o mais importante é não criar modelo de gestão que não tenha aderência a ISA95.
  1. Qual o primeiro passo para Implantar?
  • O mais importante é fazer uma análise que reflita a necessidade do negócio, que entregue benefícios e justifique sua implantação.
  1. Qual diretriz justifica esse investimento?
  • Rapidez na tomada de decisões, com uma gestão automatizada é possível interferir no processo em tempo real, dimensionando custos e obtendo retorno dos ativos;
  1. O que devo esperar como impacto em minha produção?
  • A mudança cultural é o impacto direto, é uma novo formato, os gestores trabalharão numa fábrica inteligente, que entrega informação em forma de conhecimento, aumentando sua produtividade.
  1. MES é fundamental?
  • Sim, mesmo que muitas empresas não tenham, é bem possível que não saibam os benefícios e não saibam por onde começar, gerenciar a execução na produção é diferencial de competitividade.

Mesmo que ainda os sistemas de gestão estão em evolução e com uma grande gama para aplicações, os sistemas continuam em desenvolvimento e podemos pontuar as principais tendências dos mesmos:

  • Crescimento de soluções MES pela facilidade da conectividade e recursos de Cloud;
  • Produtos MOBILE (móveis), que facilitam a tomada de decisões, “puxando” a demanda por soluções MES;
  • A IIoT Internet Industrial da Coisas integrará toda a Cadeia Produtiva em tempo real, incluindo consumidores, isso necessitará de um MES que atenderá a esta nova realidade, chamada de Indústria 4.0.

Conclusão

Concluímos que o MES ainda é a lacuna entre a automação dos processos e a gestão do negócio, o foco na gestão da execução on-line unirá estes dois pontos, elevando a produtividade e a qualidade na produção industrial.