Tại sao các công ty sản xuất cần MES?

Tăng tốc việc xử lý báo cáo và ra quyết định; kiểm soát chi phí nguyên liệu và nhân công; trực quan hóa việc vận hành sản xuất; và nâng cao chất lượng. Đây là những ưu điểm mà các công ty dù nhỏ cũng cần đến MES.

MES LÀ GÌ?

MES (Manufacturing Execution System) gọi là hệ thống quản lý sản xuất hay hệ thống điều hành sản xuất. Nhưng cụ thể MES là gì thì lại có nhiều cách hiểu khác nhau gây ít nhiều bối rối, bởi MES là một thuật ngữ rộng và mỗi ngành sản xuất khác nhau thì yêu cầu về “điều hành’’ cũng khác nhau.

Hiểu theo cấu trúc chức năng

MES ra đời những năm 1990, trong bối cảnh việc quản lý, điều hành sản xuất dần trở nên phức tạp, với các ứng dụng máy tính được đưa vào các công ty sản xuất (tại Mỹ). Hiệp hội các công ty sản xuất (MESA) ra đời, đưa ra các hướng dẫn về hệ thống quản lý sản xuất, theo các khu vực chức năng. Đến năm 1996 thì MESA hoàn thiện mô hình (MESA Model) về MES gồm 11 chức năng, gọi là MESA-11: (1) Operations/Detailed Sequencing (vận hành), (2) Dispatching production units (phân phối, phân lô), (3) Product tracking and genealogy (giám sát, truy xuất nguồn gốc), (4) Labour Management (quản lý nhân công), (5) Quality Management (quản lý chất lượng), (6) Maintenance Management (quản lý bảo trì), (7) Resource allocation and status (phân bổ nguồn lực), (8) Document control (kiểm soát hồ sơ tài liệu), (9) Performance Analysis (phân tích hiệu suất), (10) Process Management (quản lý quy trình), (11) Data Collection and Acquisition (thu thập dữ liệu).

Nhu cầu tương tác giữa khu vực sản xuất và khu vực kinh doanh trong doanh nghiệp ngày càng tăng, đòi hỏi MES không chỉ giới hạn các chức năng trong nhà máy mà còn phải giao tiếp với các hệ thống quản trị khác của doanh nghiệp để tăng hiệu quả quản trị. Năm 2004, MESA thêm một số chức năng mới vào mô hình MES, gọi là C-MES (C = Collaborative). Các chức năng mới bổ sung gồm: (1) Supply focused Systems (procurement SCP) (chuỗi cung ứng), (2) Customer focused systems (CRM) (hệ thống quản lý khách hàng), (3) Financial focused systems (ERP) (hệ thống tài chính), (3) Product focused systems (CAD/CAM, PLM) (quản lý vòng đời sản phẩm), (4) Logistics systems (TMS, WMS) (các hệ thống Logistics), (5) Controls (PLC, DCS) (các hệ thống điều khiển), (6) Compliance systems (DOO Management, ISO, EH&S) (hệ thống kiểm soát tuân thủ tiêu chuẩn).

MESA tiếp tục cập nhật mô hình MES theo sự phát triển của công nghệ, hướng đến các mô hình sản xuất thông minh. Một hệ thống được coi là MES khi có đầy đủ các chức năng cốt lõi của MES hoặc là kết hợp giữa các chức năng này.

Hiểu theo kiến trúc thông tin – ISA 95

Nếu như MESA định nghĩa MES theo chức năng thì ISA (International Society of Automation, hiệp hội các nhà cung cấp thiết bị, hệ thống tự động hóa (Mỹ), lại định nghĩa MES theo kiến trúc thông tin với tiêu chuẩn nổi tiếng là ISA-95 (được phát triển từ năm 1995).

Theo mô hình này thì MES nằm ở tầng 3, nằm giữa HMI/SCADA và ERP. Ở đây, ISA muốn nhấn mạnh việc giao tiếp giữa các tầng với nhau, đặc biệt giữa MES và ERP. Việc giao tiếp thông tin hiệu quả, liền mạch giữa các bộ phận đóng vai trò then chốt trong việc giảm sai sót, giảm chi phí và tăng hiệu quả sản xuất.

Tóm lại, MES là một tầng trung gian giữa tự động hóa nhà máy và hệ thống quản trị doanh nghiệp. Nó cũng được xem như là Hub thông tin sản xuất của doanh nghiệp. MES đóng vai trò xương sống trong sản xuất tương tự như ERP trong quản trị doanh nghiệp. Ngoài vai trò chủ đạo là điều hành sản xuất, MES còn cần có khả năng tương tác, tích hợp với các hệ thống quả trị khác trong doanh nghiệp. Các chức năng của MES cũng luôn được cập nhật theo nhu cầu từ sản xuất cũng như sự tiến hóa của công nghệ.

TẠI SAO CÁC CÔNG TY SẢN XUẤT CẦN MES?

Môi trường kinh doanh và công nghệ luôn thay đổi từng ngày, việc duy trì hiệu quả sản xuất, tiết giảm chi phí và tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường luôn là mục tiêu hàng đầu của các nhà sản xuất. MES là công cụ quan trọng giúp doanh nghiệp sản xuất hiện thực hóa các mục tiêu này.

MES “cơm” vs MES “công nghệ”

Nếu là một doanh nghiệp sản xuất, bạn đã có MES rồi. 11 chức năng của mô hình MESA-11 đều là chức năng thiết yếu cho hầu hết doanh nghiệp sản xuất ở mọi quy mô. Chỉ khác, doanh nghiệp đó đang vận hành chúng như thế nào mà thôi. Việc thực hiện có thể do các phòng ban liên quan với nhân sự cụ thể phụ trách, với các mẫu báo cáo Excel phải hoàn thành theo ngày, tuần. Mọi việc trao đổi qua email, điện thoại và ghi chép thủ công. Cho nên, nhiều người gọi đùa là MES cơm là vậy.

MES “công nghệ” là các hệ thống phần mềm giúp số hóa các công việc thủ công của các chức MES. nó giúp quản lý, giám sát, đồng bộ thời gian thực việc điều hành sản xuất từ nguyên liệu đầu vào, bán thành phẩm, và thành phẩm đầu ra. Nó đóng vai trò là một nền tảng chung bao phủ mọi hoạt động sản xuất. Ngoài ra nó còn tích hợp với ERP để cung cấp các báo cáo sản xuất kịp thời nhất. MES “công nghệ” dần thay thế cho MES “cơm”. Khi nói tới hệ thống MES, tức là các hệ thống phần mềm MES cho điều hành sản xuất.

MES hiện thực các cơ hội cải tiến sản xuất

4 cơ hội cải tiến trong hầu hết các doanh nghiệp sản xuất mà MES sẽ hỗ trợ rất tốt: (1) Tăng tốc việc xử lý báo cáo và ra quyết định, (2) Kiểm soát chi phí nguyên liệu và nhân công, (3) Trực quan hóa việc vận hành sản xuất,và (4) Nâng cao chất lượng.

Việc xử lý dữ liệu báo cáo nhanh chóng và hiệu quả sẽ giúp doanh nghiệp ra quyết định nhanh và chính xác để đáp ứng sự thay đổi của khách hàng. Khi mà các doanh nghiệp chuyển sang sản xuất linh hoạt (agility) thì việc có thông tin kịp thời, toàn diện là rất quan trọng. MES rõ ràng giúp ích trong trường hợp này bởi nó có thể tự động hóa việc báo cáo sản xuất nhanh chóng.

Kiểm soát chi phí nguyên vật liệu ở đây không có nghĩa là kiếm được nguồn giá tốt hơn, mà quan trọng là nguyên liệu sẵn có đúng thời điểm cần sản xuất. Rất nhiều chi phí nhân công bị lãng phí trong sản xuất bởi thời gian chờ nguyên vật liệu. MES cung cấp rất tốt các thông tin từ kho nguyên vật liệu, hiện trạng máy sản xuất, hiện trạng nhân công nên sẽ giúp rất nhiều trong việc kiểm soát tốt các chi phí này.

Trực quan hóa vận hành sản xuất nghĩa là thấy bức tranh tổng thể của các quy trình sản xuất, việc gì đang diễn ra, ở đâu, bởi ai,… để sản xuất không là các hộp đen quy trình kết nối với nhau. Như vậy sẽ giúp cho quản lý sản xuất nhanh chóng xác định điểm nghẽn cổ chai hoặc dự đoán tốt hơn về các tình huống sắp tới.

Cuối cùng là nâng cao chất lượng. Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố trong sản xuất trên chặng đường chuyển hóa từ nguyên liệu thô đầu vào đến thành phẩm đầu ra. Bằng việc phân tích các dữ liệu, thông tin trong suốt hành trình này, nhà máy có cơ hội tìm ra các điểm mình có thể thay đổi để nâng cao chất lượng, giảm hao phí nguyên vật liệu, tiết kiệm chi phí.

MES cho mọi nhà

Công ty tôi nhỏ quá, MES vào không phù hợp vì nó phức tạp và đắt đỏ ? Không ít người có quan điểm như vậy. Điều đó đúng 20 năm trước, không phải hiện tại.

Với sự đổi mới công nghệ, MES ngày càng đa dạng và dễ dàng tiếp cận cho doanh nghiệp ở các quy mô khác nhau. Các hệ thống MES đã mô đun hóa, hoặc được thiết kế chuyên cho từng ngành công nghiệp.

Việc triển khai MES cũng vậy. Hiện tại MES có thể triển khai trên Cloud (ví dụ Plex Systems) hoặc là một dịch vụ SaaS (Software as a Service). Thay vì phải đầu tư tất cả, bây giờ doanh nghiệp có thể thuê MES cho công ty mình. Doanh nghiệp không phải lo ngại về hệ thống Server cồng kềnh đắt đỏ hoặc một bộ phận IT để quản lý các hệ thống này.

Có thể nói, mọi doanh nghiệp sản xuất dù lớn hay nhỏ đều có thể ứng dụng MES để tăng hiệu quả điều hành sản xuất. Để quyết định đầu tư hệ thống MES hay không nằm ở bài toán ROI – tỷ suất hoàn vốn (Return on investment). Các nhà cung cấp MES (hoặc MESA) thường có các công cụ tính toán này để hỗ trợ cho khách hàng của mình có lựa chọn phù hợp nhất.

Giáp Văn Vỹ
Bài viết có tham khảo tài liệu của MESA, ISA và PLEX Systems