Un Sistema MES (Manufacturing Execution System en inglés) es un software enfocado al Control de la Producción, que monitoriza y documenta la gestión de la planta.
ERP industrial y software MES: la manera perfecta de mejorar la eficiencia de tu planta (OEE)
El sistema MES (Manufacturing Execution Systems) suele funcionar como una extensión del ERP, aunque su enfoque está más orientado hacia la planificación y en la ejecución de la producción.
La llegada de las Nuevas Tecnologías de la Información ha supuesto una gran salto cualitativo en el ERP, formando paso del nuevo paradigma de la Industria 4.0. Un ERP Vertical avanzado que integre estas posibilidades, permite estandarizar y mejorar los procesos productivos (sobre todo mediante el uso del Software MES (Manufacturing Execution System)), dando un salto de gigante en las funcionalides de tu ERP Industrial.
Cuando una empresa decide implantar el MES, su intención principal es controlar su operativa de fabricación para que sea más eficiente a todos los niveles: operarios supervisores y dirección.
La visibilidad de las operaciones que aporta el sistema permite aumentar la flexibilidad, la agilidad y la capacidad de reacción ante cualquier contratiempo que pueda aparecer en el día a día de la empresa. La información que aporta es fundamental para comprobar si los recursos y procesos están convenientemente optimizados y, si procede, mejorar la organización para ganar en eficacia.
Como es imposible mejorar cualquier proceso si antes no se conoce su funcionamiento, el primer paso para aumentar el rendimiento de la planta es medir su eficiencia actual. Es igualmente necesario saber cuáles son los Puntos Claves de Mejora, obteniendo previamente toda la información sobre las causas de pérdida de eficiencia.
El MES identifica esas causas y ayuda a clasificarlas y categorizarlas. Con el análisis correspondiente, los responsables de la empresa podrán tomar las decisiones adecuadas para eliminar los errores que hayan aparecido. .
Uno de los KPI (Key Performance Indicators o Indicadores Claves de Desempeño) más relevantes en un entorno de producción industrial es el OEE (Overall Equipment Effectiveness). Esta métrica refleja la productividad de los equipamientos industriales a partir de la información recogida por los sistemas de validación en el taller
Estos programas cubren cada una de las necesidades de la Planta, permitiendo un control total sobre cada paso, desde Compras y Logística, pasando por el diseño, la ingeniería y la formulación de los productos y por la gestión del personal.
Los más avanzados permiten, además, conectar los Centros Productivos y el Equipo Humano con las áreas administrativas de la empresa, generando no solo ventajas en la propia Planta, sino también a nivel organizacional y de Contabilidad Analítica. Se trata de la Industria 4.0, el nuevo paradigma de control de producción.
El Control de la Producción debe tener en cuenta los diferentes métodos existentes para producir. Tiene que adaptarse a la producción por lotes, en serie, por proyectos…
Esta planificación se usa en empresas pertenecientes a muy diversos sectores, incluyendo la agricultura, las industrias químicas, la alimentaria o la automovilística. Todas necesitan una correcta gestión de su producción para alcanzar la máxima operatividad.
Asimismo, es importante que el Sistema de Producción permita una correcta planificación a futuro, facilitando un cálculo ajustado de las necesidades y previsiones.
A grandes rasgos, se pueden nombrar las siguiente funciones de los Software de Control de Producción:
Determinar las características de los productos (ingeniería y diseño en la Fabricación Discreta y formulación y recetas en la Fabricación por Procesos)
Controlar las Órdenes de Producción pasando por todo el flujo del Ciclo Productivo (Propuesta, Pedido, Orden, Albarán…).
Ajustar el nivel de producción requerido a los recursos existentes.
Planificar el calendario para la producción requerida en cada momento.
Control de Compras en base a la planificación de producción para optimizar el Cashflow.
Control del almacenaje y la distribución del producto final de acuerdo a sus característica
La era de la Industria 4.0 y del software MES (Manufacturing Execution System)
La llegada de nuevas tecnologías ha supuesto un nuevo salto adelante en la gestión de la producción. La velocidad con la que se transmite la información y la posibilidad de una total interconexión están cambiando el modo en el que producimos.
La llamada Industria 4.0 está ya revolucionando la industria con herramientas como el Internet de las Cosas, la computación en la nube o los avances tecnológicos en los sistemas de producción y fabricación. Estos adelantos favorecen la automatización y el intercambio de datos, permitiendo mejores flujos de producción y de la gestión de los mismos.
Unos pocos ejemplos de esta cuarta revolución industrial los encontramos en el uso de tecnologías como la robótica (automatizará aún más los procesos), los drones (transformarán la logística), el internet de las cosas (todo estará conectado), el Big Data (organizaremos esa gran cantidad de información) y la realidad aumentada (realizaremos el mantenimiento de los activos gracias al examen a través de un dispositivo tecnológico).
El Control de la Producción en el Siglo XXI: el Sistema MES
Integrado en esta nueva era industrial encontramos el software MES (Manufacturing Execution System), enfocado al Control de Producción. Este sistema monitoriza y documenta la gestión de la planta al detalles, utilizando las nuevas tecnologías de las que hablábamos antes.
Se trata, en definitiva, de aumentar la Eficiencia de la Planta de Producción (OEE por sus siglas en inglés). Para conseguirlo es necesario lograr una mejora de los aspectos siguientes:
-Reducción de Costes
-Mejora de la Productividad
-Aumento de la Trazabilidad y la Calidad entregada a tu cliente.
De esta forma, se puede concluir que un Sistema MES debe satisfacer 5 funcionalidades principales para lograr las mejoras antes mencionadas:
- Ejecutar las Órdenes de Producción originadas `por los Pedidos efectuados por el Departamento Comercial.
- Medir los costes reales de producción sin que sea necesaria la participación humana en el listado de los datos (limitándose en la actualidad esta funcionalidad a costes de maquinaria y costes de materia prima, y dejando para más adelante la medición automática de costes de mano de obra).
- Calcular el rendimiento (OEE) de cada centro productivo, así como descubrir las razones de la pérdida de eficiencia (paros, velocidad, calidad).
- Permitir reaccionar a los eventos productivos donde se producen y cuando se producen (se captura la información directamente del centro, se visualiza en una tablet situada en el centro, y el operario o el director de producción pueden actuar sobre ella en tiempo real).
- Conectar la información de Planta con el resto de la Organización.
El propósito último de un Sistema Mes es aumentar la Eficiencia de la Planta de Producción (OEE por sus siglas en inglés):
-Reduciendo Costes
-Mejorando la Productividad
-Aumentando la Trazabilidad y la Calidad entregada a tu cliente.
Un Sistema MES puede verse como un paso intermedio entre los Procesos de Planificación de una Empresa (cuya última expresión es el ERP), y los Procesos de Control de la Planta (SCADA, PLCs y Sensórica).
Software ERP y MRP.
- Se ocupan de la Planificación Empresarial.
- Su foco está puesto en el Cliente.
- Asiste en las Decisiones de Negocio.
Software MES.
- Se ocupa de la Producción.
- Su foco está puesto en el Producto.
- Asiste en las Decisiones de la Planta.
SCADA, PLC, etc.
- Se ocupan del Control de Procesos.
- Su foco está puesto en los Procesos.
- Asiste en las decisiones de Procesos Productivos.
En este post centraremos nuestra atención en el segundo nivel: el software MES (Manufacturing Execution System).
La evolución del control de la producción
Desde el comienzo de la Era Industrial ha habido dos objetivos en los que se han invertido un sinfín de recursos económicos e intelectuales:
Medir los costes unitarios
Mejorar el rendimiento de la planta de producción
El cálculo preciso de costes ha dado lugar a una de las ramas más interesantes de la ciencia económica y empresarial, como es la Contabilidad Analítica. Y la mejora del rendimiento y la productividad ha originado una filosofía industrial de tanto calado como el Lean Manufacturing.
En ambos casos la teoría al respecto está ampliamente desarrollada, y sin embargo en muchos casos no se puede implementar de forma precisa. ¿Cuál es la causa?
Tenemos muy clara la lógica detrás del análisis de costes y del Rendimiento de la Producción (OEE), pero todavía no hemos conseguido medir la información que necesitamos para su cálculo de manera fiable.
Y es que para medir, necesitamos capturar información.
En realidad, hablar de un Sistema MES es hablar de la historia de la Captura de Información en la Planta de Producción. Es decir, de cómo hemos pasado del boli y el papel a la sensórica y el internet
La evolución del control de la producción
Antes de las computadoras
- Captura de datos
¿Cómo capturar los costes antes de la existencia de computadoras? Sencillo: con papel y boli. Así, en esta época se dejaba por escrito tanto las horas de mano de obra empleadas en cierta Orden de Producción, como la Materia Prima Empleada, y el tiempo invertido en ejecutar dicha Orden de Producción. - Procesado de datos
Todas esas plantillas llegaban a la mesa de un contable, que consolidaba la información, y quizás una vez al mes podían analizarse los resultados. - Consumo de información
Dicha información era poco fiable (dependía del buen criterio y honestidad del que apuntaba), podía tener errores (errores de cálculo por parte del Operario, errores de cálculo por parte del Contable, errores debidos a datos ilegibles, etc), era consumida cuando los eventos que habían generado la información estaban muy atrás en el tiempo, y no estaba cruzada con el resto de información clave de la empresa (como información financiera de la compañía).
Era por lo tanto un Sistema lento, subjetivo, aislado del resto de la organización y poco fiable.
Con esta información se hacía difícil el cálculo de Costes Unitarios y de Eficiencia de la Producción.
Nacen las computadoras
Entonces llegó la época de las computadoras. La herramienta estrella de esta época fue la Hoja de Cálculo.
- Captura de datos.
La Captura de Información continuaba siendo manual, solo que en esta ocasión el Operario introducía la información en un terminal computerizado. Así, se evitaban errores en la Captura debidos a información ilegible, pero no se evitaban errores debidos a fallos humanos en la introducción (intencionados e involuntarios). - Procesado de datos.
Entonces, un contable o analista consolidaba la información de diferentes hojas de cálculo, evitando errores de cálculo merced a la nueva herramienta. - Consumo de información.
La información podía consumirse antes que antaño, pero el tiempo entre el Evento y el Análisis seguía siendo como mínimo de días. Además, la información seguía estando en una isla, totalmente desconectada de las finanzas de la empresa y el resto de áreas.
Era por lo tanto un Sistema menos lento que antes (pero lento), continuaba siendo subjetivo (la introducción la realizaban humanos), era más fiable que el anterior método (se evitaban errores de cálculo), y continuaba estando aislado del resto de partes de la Organización.
El cálculo de Costes y del OEE había mejorado, pero seguía sin ser preciso.
La era de los ERPs
El ERP nace con el propósito de integrar la información financiera, comercial y administrativa de la Compañía con la información de Producción.
- Captura de datos.
La Captura de Información continuaba siendo manual, solo que en esta ocasión el Operario introducía la información en un terminal computerizado. Así, se evitaban errores en la Captura debidos a información ilegible, pero no se evitaban errores debidos a fallos humanos en la introducción (intencionados e involuntarios). - Procesado de datos.
El procesado de datos tenía lugar de forma automática gracias a la lógica informática del Sistema de Gestión. - Consumo de información.
Gracias a esta nueva Herramienta, la información de Producción dejó de estar aislada, lo que permitió que se propagara mucho antes por la organización y se cruzara con otros tipos de información, mejorando la asistencia en la Toma de Decisiones.
No obstante, el ERP por sí solo no garantizaba la exactitud de la medida, porque la información continuaba siendo introducida de forma manual (en un terminal computerizado, pero manualmente al fin y al cabo).
Se había integrado la información y se había acortado el tiempo de consumo de la misma, y los cálculos eran totalmente fiables, pero todavía quedaba un escollo:
La información seguía introduciéndose manualmente, con la pérdida de fiabilidad que esto conlleva.
La era de la Industria 4.0
Y así llegamos a la actualidad, caracterizada por el desarrollo de las Tecnologías de Información para la Planta de Producción.
- Captura de datos.
La gran diferencia con la era anterior es que ahora la sensórica nos permite capturar la información de la producción directamente del centro productivo, con lo que la fiabilidad de la misma es absoluta. - Procesado de datos.
Además, la transmisión, gestión y explotación de grandes cantidades de datos (Big Data y Cloud Computing) nos permite procesar y consumir dicha información en tiempo real. - Consumo de información.
Así que ahora tenemos información fiable, objetiva, obtenida de modo instantáneo e interconectada con el resto de la Organización y en gran parte con el exterior.
Solo queda un aspecto por mejorar: la captura objetiva de información sobre en qué ha estado trabajando el Operario. A día de hoy, todavía sigue siendo el Operario quien “ficha” en aquella Orden de Producción en la que ha estado trabajando, siendo por tanto una medida subjetiva.
En el futuro, el Equipo Productivo llevará unas pulseras que se comunicarán automáticamente con los Centros Productivos, asignando automáticamente el Coste de Mano de Obra a aquellos productos realizados en el Centro al que se le ha asignado automáticamente por proximidad.
Beneficios de un sistema MES para tu empresa
Como hemos comentado al comienzo del post…
Un Sistema MES tiene por objetivo último Reducir Costes y Aumentar la Eficiencia de la Planta (OEE).
Vamos a acercarnos un poco más a cada una de estas metas:
Reducir Costes
Para reducir costes es necesario medirlos, y para ello, es necesario capturar la información. La información que no se captura, sólo puede estimarse, reduciéndose la calidad de la medición.
Un Sistema MES captura la información de forma directa y allá donde se produce, asegurando la fiabilidad y precisión de la medición de costes.
Una vez ha capturado información fiable, el Sistema MES gestiona y explota la información de costes, unificándola con el resto de la organización.
El resultado es una potentísima herramienta de Contabilidad Analítica y Reducción de Costes.
Aumentar la Eficiencia de la Planta
Para aumentar la eficiencia de la planta, primero es necesario medir la eficiencia actual. Además, es necesario conocer cuáles son los Puntos Clave de Mejora, para lo cual hay que medir de forma pormenorizada todas las causas de pérdida de eficiencia.
Un Sistema MES es capaz de identificar las pérdidas de eficiencia y, con la ayuda del ser humano, clasificarlas y categorizarlas, así como de analizar dicha información para mejorar la Toma de Decisiones.
El resultado es una potentísima herramienta de medición de la Eficiencia y de Análisis de sus Puntos Clave de Mejora.
¿A qué perfiles beneficia un Software MES?
Un Software MES se enfoca dos perfiles principalmente:
Operario
- El principal Objetivo del operario es gestionar su centro productivo, esto es, ejecutar las órdenes de producción y mejorar el OEE del centro.
- La tarea más urgente es finalizar la Orden de Producción asignada.
- La segunda tarea más urgente es tipificar los paros del Centro para su posterior análisis.
- La tercera tarea más urgente es proponer soluciones a dichas pérdidas de eficiencia.
Director de Producción (y los diferentes rangos intermedios).
- El principal Objetivo del Director de Producción es Gestionar la Planta, esto es, aumentar la eficiencia productiva (OEE), acortando tiempos de entrega y aumentando la satisfacción del cliente.
- La tarea más urgente del Director de Producción es Planificar y Priorizar las Órdenes de Producción.
- La tarea más importante del Director de Producción es coordinar a su Equipo para reducir paros, mejorar la calidad y aumentar la velocidad de los centros.
Características principales de un Software MES
Un Sistema MES (Manufacturing Execution Software), ha de satisfacer 4 funcionalidades principales:
- Ejecutar las Órdenes de Producción que originan los Pedidos que lanza el Departamento Comercial.
- Medir los costes reales de producción sin mediación de tabulación humana de los datos (limitándose en la actualidad esta funcionalidad a costes de maquinaria y costes de materia prima, y dejando para más adelante la medición automática de costes de mano de obra).
- Calcular el rendimiento (OEE) de cada centro productivo, así como las razones de la pérdida de eficiencia (paros, velocidad, calidad).
- Permitir reaccionar a los eventos productivos donde se producen y cuando se producen (se captura la información directamente del centro, se visualiza en una tablet situada en el centro, y el operario o el director de producción pueden actuar sobre ella en tiempo real).
- Conectar la información de Planta con el resto de la Organización.
Ejecutar las Órdenes de Producción
Un Software de Manufacturing Execution System ha facilitar la ejecución de las Órdenes (en el mismo Centro Productivo) para ayudar al Operario a realizar su trabajo de forma más eficiente.
Pero además de eso, también ha de ayudar al Director de Producción en la Planificación y Priorización de la Producción, permitiéndole asignar Recursos a Centros y encolar las Órdenes en función de diferentes algoritmos (Fecha de Entrega, Lote Económico, ABC de Cliente, priorización manual, y un largo etcétera).
Medir Costes Reales de Producción
Un Sistema MES conecta la Fase de cada Orden de Producción con el Centro Productivo asignado, así como al Operario Asignado y la Materia Prima necesaria.
Puesto que los costes unitarios del Centro (energía, recambios), del Operario (Coste / hora) y de la Materia Prima (Precio de Compra) son conocidos, un Software MES es capaz de calcular en tiempo real el coste directo de cada Orden de Producción, facilitando la Toma de Decisiones sobre cuestiones de Organización, Eficiencia Productiva, y Estrategia de Producto y de Empresa.
Calcular el OEE
El OEE (Overall Equipment Effectiveness) es la Métrica Clave en cuanto a la Eficiencia de la Producción, y pretende medir las pérdidas de productividad originadas por:
- Disponibilidad del Centro Productivo (resulta de dividir el tiempo que la máquina ha estado produciendo, por el tiempo que la máquina podría haber estado produciendo, que es el total disponible menos las Paradas Planificadas, como festivos, mantenimientos planificados, etc). Los principales motivos de Pérdida por Disponibilidad son: Paradas, Averías, y Configuración y Ajustes.
- Rendimiento (cantidad de piezas realmente producidas por la cantidad de piezas que se podrían haber producido. La cantidad de piezas que se podrían haber producido se obtiene multiplicando el tiempo en producción por la capacidad de producción nominal de la máquina). Los principales motivos de Pérdidas de Rendimiento son: Mini paradas, y Reducción de Velocidad.
- Calidad (piezas buenas producidas por el total de piezas producidas incluyendo piezas retrabajadas o desechadas). Las principales causas de Pérdidas de Calidad son: Rechazos por puesta en marca y Rechazos de Producción.
Reaccionar a los eventos cuando se producen y donde se producen
Al disponer de toda la información en tiempo real, tanto el Operario como el Director de Producción son capaces de tomar acciones preventivas y/o correctivas en función de la nueva información, pudiendo anticiparse a los eventos futuros.
Además, el Operario no tendrá que moverse para gestionar las diferentes situaciones de producción, siendo éste el encargado de gestionar su Centro Productivo y de mejorar su Eficiencia.
De este modo, los Operarios ya no son ejecutores de tareas repetitivas, sino Gestores de Maquinaria y Software, cuya performance tiene una incidencia directa en la Cuenta de Resultados de la empresa.
Conectar los Sucesos Productivos más básicos con los Procesos Organizativos de más alto nivel
La información capturada por los sensores y explotada por el Software MES se propaga por el resto de la Organización y retroalimenta el resto de sistemas y procesos.
Un buen ejemplo es la incidencia que tiene un Sistema MES en el Departamento de Contabilidad y Costes, ya que con este tipo de gestión en la Planta podemos desarrollar una Contabilidad Analítica de altísima precisión, siendo capaces de imputar los Costes Directos de Fabricación a cada artículo o línea de producto sin realizar estimaciones, puesto que los costes han sido captados de manera directa y en tiempo real.