Velmi výraznou vlastností, která postupně nabývá na významu s příchodem vysoké variability produktů, a která velmi často není dostatečně, anebo vůbec řešena, je schopnost řídit výrobní proces produktu na základě předdefinovaných pravidel a parametrů, a to až na úroveň jednotlivých dílčích aktivit v rámci výrobní operace. Klíčovým, ale velmi často opomíjeným hodnotícím aspektem vyspělosti MES je do jaké úrovně detailu a jakým způsobem umožní svým uživatelům výrobní postupy nastavovat a spravovat.

V posledních několika letech rovněž dochází k výraznému rozšiřování funkcionalit, které částečně překrývají či vyplňují mezery v ERP systémech, ale také k prohlubování funkcionalit souvisejících především s integrací na stroje a zařízení. V první skupině můžeme zmínit například kapacitní plánování, anebo řízení skladových operací, z té druhé například správu výrobních programů. Oba případy mají jedno společné a to, že kvalita řešení je přímo úměrná kvalitě integrace. Zatímco integraci s ERP lze považovat za standardní IT úlohu, kde se obvykle řeší převážně otázky, které moduly a jakým způsobem použít z ERP a které z MES, tak u integrace se stroji a zařízeními je obvykle zapotřebí velkou dávku kreativity. Integrátor je zde obvykle nucen řešit překážky od neexistujícího komunikačního rozhraní, až po čistě obchodní bariéry, v podobě uzavřených proprietárních řešení dodávaných jako celek od výrobce stroje či zařízení.

Kam směřuje MES v době digitalizace výroby a továren?

Průmysl 4.0 je charakteristický nástupem nových technologií jako je 3D tisk, internet věcí, umělá inteligence, cloud a dalších technologií, které mají dopomoci k vyšší flexibilitě výroby a to i při protichůdných požadavcích jako je nárůst variability produktů a efektivity výroby, a které jsou přímou reakcí trhu na neustále se zvyšující konkurenci. Nabízí se tedy otázka, jaká je budoucnost MES systémů v době Průmyslu 4.0? Je zřejmé, že úlohy, které MES systémy pokrývají, budou existovat i nadále, ale s potřebou výrazně vyšší flexibility a zároveň větší komplexitou než je tomu dosud. Tak například velmi detailní a digitalizované výrobní postupy bude možné variabilně rozvrhovat a spouštět na různých výrobních linkách, pracovištích a zařízení s automatizovaným přizpůsobením receptury pro jednotlivé technologie. Zároveň bude možné dynamicky měnit parametry výrobního postupu, a to i v průběhu výroby na základě vstupů z okolního světa prostřednictvím standardizovaného komunikačního rozhraní. Výsledkem všech těchto opatření bude posun od jednoúčelové automatizované výroby k flexibilní automatizaci, která lépe odolává vyšší variabilitě a kratšímu životnímu cyklu produktů.

Ačkoliv již dnes je možné například automaticky přesměrovat jednotlivé výrobky anebo celé šarže ve výrobě na pracoviště diagnostiky na základě elektronické zprávy od dodavatele o potenciálně vadné dodávce vstupního materiálu a předejít tím ztrátám ve výrobě. Díky průmyslovému internetu věcí bude možné zohlednit daleko větší množství vstupů, než je tomu dnes a snadněji integrovat zařízení a systémy z dodavatelsko-odběratelského řetězce. Je zřejmé, že tyto přístupy rovněž povedou k nárůstu objemu dat a zároveň i informací v nich ukrytých, a tudíž se výrazně zvýší potřeba informace vytěžovat. Stále více se budou prosazovat, oproti tradičním metodám, kdy je v roli analytika člověk, metody pokročilého vytěžování s následnou aplikací umělé inteligence. Konečným stavem bude využití automaticky vytěžených informací k přímému ovlivnění běhu výroby prostřednictvím automatizované změny výrobních parametrů. Z pohledu analytika nyní hovoříme o preventivní analytice.

Na co si dát pozor při zavádění nebo změně systému

Jaké jsou tedy nové funkce a technologické možnosti, které umožní realizovat výše uvedenou vizi? Z hlediska koncových uživatelů jde zcela jistě o vyspělé a intuitivní nástroje v oblasti návrhu a správy digitalizovaných výrobních postupů, které budou schopny nabízet kombinování různorodých vstupů a výstupů od technologií a lidí. Nástroje, které umožní definovat výrobní postup tak, aniž by musel procesní inženýr detailně znát ovládání stroje či zařízení od konkrétního výrobce. Významným technologickým předpokladem MES systémů tedy bude úzká integrace s platformou pro průmyslový internet věcí, která bude plnit standardizační roli v komunikaci mezi systémy.

Z pohledu nárůstu objemu dat, jsou zcela nepochybně klíčové nástroje, které intuitivním způsobem pomohou svým uživatelům provádět veškeré potřebné typy analýz. V tomto případě se již nejedná o klasické statické reporty a ani tradiční výstupy datových kostek typu OLTP, ale jde o aktivní aplikace zvládající provádět deskriptivní, preskriptivní a prediktivní analytiku v reálném čase na bázi self-business intelligence, tedy zpracování historických a současných dat a předvídání vývoje do budoucna. U těchto nástrojů vedle intuitivnosti hodnotíme rovněž výkonnost, která obvykle u nekvalitních nástrojů s nárůstem objemu dat prudce klesá.

Výše zmíněná intuitivnost ovšem platí pro systém jako celek a úzce souvisí s požadavky na ergonomii ovládání a ergonomie následně souvisí s přizpůsobením systému novým trendům v podobě mobilních zařízení. Mobilita následně klade zvýšené nároky na kvalitu technického řešení, které bohužel obvykle zákazník není na první pohled schopen posoudit, ale má zásadní vliv na bezpečnost a odezvu systému při provozu přes internet a mobilní sítě. Zvýšená potřeba mobility se dá snadno doložit na postupné změně činností personálu ve výrobách. Díky stále rostoucímu podílu automatizace jsou stále více odbourávány klasické, statické, řídící terminály, ale více narůstá poptávka po mobilních terminálech pro servisní týmy a technology.

Cesta k efektivní výrobě vede přes integraci všech systémů

Naše společnost těží z dlouholetých zkušeností z výrobních procesů společnosti Foxconn, která již v roce 2005 implementovala komplexní řešení pro vysoce variabilní výrobu elektoronických zařízení v objemu milionu a více kusů měsíčně, při extrémní variabilitě s nejmenší zakázkou obsahující právě jeden kus výrobku specifické konfigurace a s časovým limitem od přijetí objednávky do expedice dvou dnů. Výroba obsahující celý životní cyklus výrobku od tradiční vícestupňové strojírenské výroby pro výrobu ocelových šasi, přes finální montáž, testování a expedici, až po realizaci poprodejního servisu v podobě záručních a pozáručních oprav.

Tato zkušenost nám dala přesvědčení, že cesta k opravdu efektivní výrobě vede přes kvalitní integraci všech systémů mající na výrobu dopad a vedla nás k integrovanému řešení MOM, které neřeší pouze agendu výroby samotné, ale i oblasti s vvýroby bezprostředně související. V architektuře Foxconn4Tech MOM jsou integrovány řešení pro plánování, skladování a intralogistiku materiálu, řízení výroby a operativy s napojením na platformu průmyslového internetu věcí a vestavěný analytický nástroj QLIK BI.

Radek Komzak Autor článku působil od roku 2001 ve společnosti Foxconn CZ na různých pozicích v rámci vývoje řídicích informačních systémů pro výrobu, servis, logistiku. Od roku 2017 pracuje jako vedoucí vývoje řešení MOM v rámci společnosti Foxconn4Tech.