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Sistemi di fabbrica: perché e quando far evolvere il MES

I sistemi di fabbrica non possono fare a meno del MES (Manufacturing Execution System), che rappresenta un tassello fondamentale del percorso verso Industria 4.0. Questo sistema, per essere efficace, va visto non tanto come sommatoria di differenti tecnologie e soluzioni, quanto come modello di produzione automatizzata, basata sulla fabbrica intelligente e integrata con l’impresa nel suo complesso.

La maggior parte delle imprese industriali è, però, ancora divisa in due entità: la prima che si occupa della produzione e la seconda della gestione, con obiettivi, bisogni e tempi differenti. Le organizzazioni più evolute generalmente contano da un lato su sistemi di fabbrica dotati di un elevato livello di automazione, basati su uno SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), una molteplicità di PLC e di sensori/IoT, dall’altro su sistemi gestionali dotati delle principali funzionalità per gestire il ciclo attivo, passivo, la logistica, la contabilità, ecc.
Tuttavia, in assenza del MES che funge da collante, le due entità (sistema di fabbrica e gestionale) riescono con difficoltà a coordinarsi; talvolta lo fanno in modo manuale attraverso una molteplicità di fogli di calcolo. Il MES può, invece, senza appesantire l’ERP, integrare in modo automatico le informazioni che provengono dai sistemi di fabbrica.

 

I principali benefici del MES

Sono molteplici i vantaggi che il MES può generare, primo fra tutti la definizione di una sintassi strutturata capace di favorire la comunicazione fra i sistemi di fabbrica e le diverse aree aziendali. Il valore dei benefici dipende, però, dalle diverse priorità della singola azienda.
Può essere di sicuro interesse, per la maggioranza delle imprese, la possibilità di diminuire in modo significativo lo stoccaggio, con i risparmi che ne derivano, grazie alla comunicazione diretta e automatica fra sistemi di fabbrica e ERP che il MES abilita. Si possono, inoltre, ridurre i fermi macchina/impianto attivando, ad esempio, la manutenzione preventiva e predittiva, sulla base dell’analisi dei parametri provenienti dai sistemi di fabbrica, eventualmente supportata dall’intelligenza artificiale. Il miglioramento della qualità della produzione può essere garantito dall’acquisizione dagli impianti dei dati di processo, che rende possibile la certificazione dei controlli di qualità eseguiti e, di conseguenza, della qualità dei prodotti, consentendo così di gestire al meglio eventuali casi di contestazione sul prodotto. Particolarmente significativa è, infine, la possibilità, abilitata dalla digitalizzazione, di rendere oggettivo il know-how dei processi e dei sistemi di fabbrica, altrimenti affidato principalmente alla conoscenza dei singoli maturata nel tempo. Questo aspetto può, ad esempio, ridurre i tempi di immissione di nuova forza lavoro e di formazione delle persone.

 

L’evoluzione del MES per soddisfare le diverse complessità dei processi e delle informazioni

Il MES, fungendo da cerniera fra le due entità aziendali altrimenti separate, non solo può evitare che si creino silos informativi, ma è in grado di trasformare l’azienda in un’unica entità interconnessa dove le decisioni sono guidate dai dati. Questa esigenza e la volontà di sfruttare i vantaggi sopra indicati sono condivise da aziende anche molto eterogenee in termini di complessità e con quantità differenti di dati. A un estremo si collocano le necessità di un’industria discreta con una complessità moderata (ad esempio un’azienda terzista che esegue un numero ridotto di lavorazioni meccaniche); all’altro estremo quelle di un’industria di processo complessa (ad esempio un contesto siderurgico, alimentare, chimico, farmaceutico, ecc.); in mezzo si trova una vasta gamma di esigenze in grado di rappresentare la maggior parte delle imprese italiane.
Anche un’azienda con processi semplici può trarre vantaggio dalla digitalizzazione delle informazioni e dalla loro integrazione con le diverse aree aziendali; tuttavia, con l’aumentare della complessità, una soluzione standard diventa via via meno performante e il sistema MES deve evolvere per tener conto degli specifici processi aziendali, condizione per poter fruire dei benefici.
Per soddisfare queste esigenze crescenti, si possono ipotizzare diversi tipi di MES, in un’evoluzione da un primo livello standard a uno totalmente custom sulla base della complessità dei processi aziendali e l’esigenza di analisi del dato.

 

Una guida per scegliere fra quattro famiglie di MES

Possiamo raggruppare le diverse soluzioni MES nei quattro cluster di seguito elencati.
Le imprese con una complessità contenuta spesso adottano soluzioni che raccolgono i dati dai sistemi di fabbrica, utili per misurare il buon funzionamento degli impianti; queste soluzioni non si possono tuttavia considerare sistemi MES. Si limitano, infatti, a inserire i dati raccolti in un database e a fornire una rappresentazione in termini di KPI, offrendo una semplice fotografia statica di quanto è accaduto. I sistemi MES di seguito descritti seguono invece i processi, raccogliendo i dati solo come aspetto collaterale, e forniscono informazioni veramente utili a prendere decisioni, sulla base di KPI di livello aziendale.
In una fascia immediatamente superiore si collocano aziende di media complessità che richiedono sistemi MES standard, parametrizzabili a livello di front end per tener conto delle esigenze aziendali, mentre resta invariato il nucleo del sistema.
La successiva fascia di imprese esprime esigenze di analisi dei dati più complesse che necessitano di MES adattativi per meglio conformarsi al processo dell’azienda; attorno al MES standard va creato un guscio che può modificare anche alcune logiche del core del sistema, per adattarsi alle necessità dell’azienda.
Al vertice si collocano, infine, realtà con processi così complessi e una quantità tale di informazioni da gestire che richiedono sistemi MES totalmente custom in grado di adattarsi perfettamente alla realtà dell’impresa.

 

A ogni azienda il MES più adatto: l’importanza di scegliere il giusto partner

Il sistema MES è uno strumento straordinario per aiutare l’impresa nel suo complesso a fare scelte rapide e agire in modo reattivo in risposta a variazioni interne o esterne, anche impreviste. È, però, fondamentale scegliere il sistema MES più adatto per la propria realtà, sulla base della complessità dei processi relativi allo specifico sistema di fabbrica e al grado di maturità digitale dell’azienda stessa.
Il suggerimento è rivolgersi a un partner con una consolidata esperienza sui sistemi di fabbrica e sull’implementazione MES. Il partner giusto dovrà avere un’anima consulenziale per poter analizzare i processi aziendali e avviare il percorso, dopo un eventuale assessment per inquadrare la situazione di partenza e identificare la tipologia preferibile di MES, fra quelli sopra elencati. Sarà necessaria anche un’anima tecnologica per poter realizzare la soluzione prospettata, mettendo a disposizione gli strumenti informatici e sistemi hardware di base, indispensabili per sviluppare il progetto e implementarlo concretamente.

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