As implementações do Sistema de Execução de Manufatura (MES) ligam os sistemas de planejamento de nível superior aos sistemas de controle do chão de fábrica. Normalmente, esse sistema envolve muitos departamentos e pessoas, além de acomodar os processos existentes. O resultado final torna o MES um dos sistemas mais desafiadores para implementar com sucesso. Mesmo as empresas que são bem-sucedidas devem superar muitos desafios ao longo do caminho, tanto de natureza técnica quanto não técnica. Então, o que você pode fazer agora para se preparar para esses próximos obstáculos? Como você pode evitar as red flags que geralmente se correlacionam com o fracasso do projeto?
Aqui está uma lista de 14 etapas a serem consideradas ao implementar um sistema MES.
Ao pesquisar as melhores práticas e bugs comuns agora, você estará mais bem preparado para mergulhar em seu próprio projeto MES.
1. Reconheça a necessidade
A verdade é que todas as empresas possuem um sistema MES. Pode ser um processo totalmente manual baseado em papel ou planilhas. Pode ser uma empresa com sistemas parciais ou legados que estão andando apenas o suficiente para manter a empresa funcionando. Algumas empresas podem ser tão pequenas que todos os detalhes relacionados ao MES podem ser rastreados na mente de uma única pessoa. Não há absolutamente nada de errado com esses sistemas. No entanto, o fato de você estar lendo esta postagem revela que há espaço para melhorias em seu processo MES atual. Se você está apresentando a necessidade de atualizar seu sistema MES, identificar os principais problemas que causam ineficiências de produção é um primeiro passo crítico. Por exemplo, seus pedidos são atendidos com atraso? Horas extras são necessárias para cumprir compromissos? Precisa aumentar a capacidade? Solidifique sua compreensão de onde estão as questões mais fundamentais antes de vender a necessidade para os outros.
2. Venda a necessidade
Você pode não se considerar um vendedor, mas esta etapa deve acontecer para obter uma implementação de MES bem-sucedida. Seja no início ou mais tarde no processo de implementação, todos eventualmente precisarão ser convencidos da necessidade do MES. Sem dúvida, haverá pessimistas e aqueles que são avessos à mudança. Afinal, a transição para um MES formal é cheia de incógnitas, especialmente para a equipe de produção que pode não ver a necessidade de alto nível com tanta clareza.
Para ajudar a preencher a lacuna, toda equipe precisa de um “Campeão do Projeto”, o vendedor interno responsável por levar o projeto adiante e advogar quando ele encontra resistência. Oscar Salcedo, cliente da Sepasoft na Samtec, explicou: “O principal para nós era ter aquele campeão interno que acompanharia no dia a dia para garantir que os dados fossem precisos, que os operadores estivessem usando o sistema como devem e comunicar-nos quaisquer problemas potenciais para que possamos resolvê-los. Você ganha reconhecimento, ganha confiança do nível mais baixo da sala, e isso foi um benefício enorme para nós.”
3. Encontre um patrocinador executivo
A mudança comportamental é complexa, mas a implementação bem-sucedida de um MES requer convencer aqueles resistentes à mudança a sair de sua zona de conforto. Ganhar a adesão de um Patrocinador Executivo na alta administração fornece algum impulso valioso nessa área.
O Patrocinador Executivo é responsável por comunicar as metas do projeto e reunir o apoio dos executivos seniores. Isso também significa defender seu projeto para superar a resistência de outros executivos seniores. A adesão da alta administração não é apenas essencial para a aprovação do financiamento, mas também serve de exemplo para outros departamentos.
4. Defina o escopo
É vital considerar cada pessoa, pesquisar os problemas ou desafios que cada um está enfrentando e construir um sistema MES com a funcionalidade certa para ajudar a resolver esses problemas. A inclusão de funcionalidades que beneficiam muitas pessoas têm maior probabilidade de resultar na propriedade geral do sistema MES. Ou seja, mais departamentos terão algo a ganhar se o projeto for um sucesso.
Quanto maior o escopo de uma implementação, mais importante é dividir o projeto em fases. Cada fase deve incluir quem é o cliente, os problemas que precisam ser resolvidos, os limites e os critérios de sucesso. Se você é um integrador lendo isso, um cliente não significa necessariamente a empresa com a qual você tem contrato. O cliente é quem usa ou interage com o sistema MES. Os exemplos incluem: operadores de linha, supervisores de turno e alta gerência
5. Infraestrutura
O sistema MES ideal pode gravar dados e ler dados de controladores de máquinas para minimizar as tarefas manuais que um operador deve executar. Na verdade, qualquer sistema manual que não colete dados automaticamente será menos preciso devido a erros de entrada de dados. Por exemplo, quando o equipamento falha, a primeira prioridade do operador é resolver a causa e retomar a produção. Quando a linha estiver funcionando novamente, só então o operador poderá registrar o evento de parada e estimar a duração. Por outro lado, um sistema automatizado pode rastrear o evento de tempo de inatividade até o segundo. O operador sempre pode adicionar mais detalhes contextuais que serão úteis ao fechar o ciclo e melhorar a eficiência.
Uma auditoria de infraestrutura deve ser realizada antes de escrever o escopo para que quaisquer mudanças necessárias sejam consideradas na solicitação de financiamento do projeto. Se você estiver implementando um sistema MES em uma fábrica que já existe há algum tempo, as comunicações com os controladores da máquina podem não existir. Em alguns casos, isso pode exigir a substituição dos controladores porque eles não possuem recursos de comunicação. Em seguida, a rede deve estar presente em cada controlador de máquina. Além da conectividade do PLC e do dispositivo de chão de fábrica, você também pode precisar adquirir e instalar terminais de operador, leitores de código de barras e visores suspensos.
Dependendo da interação com a produção, os servidores podem precisar estar no local ou você corre o risco de interromper a produção durante as interrupções da WAN. Por exemplo, se a taxa de produção for alta e um atraso de 500 mS causar uma breve pausa em uma máquina enquanto ela espera por uma resposta para verificar o lote selecionado, será necessário algum tipo de servidor local. Da mesma forma, se houver uma interrupção prolongada da WAN e a perda de produção não puder ser tolerada, será necessário um servidor local. No futuro, as conexões WAN provavelmente se tornarão mais confiáveis e os servidores locais não serão necessários. Enquanto isso, uma arquitetura local ou híbrida é recomendada.
A solução híbrida envolve um servidor menor que mantém apenas uma janela limitada de dados de produção futuros e passados. Os dados de produção completos são mantidos na nuvem ou em um data center privado. A solução híbrida também ajuda a reduzir o custo contínuo para manter backup ou bancos de dados redundantes, backups etc. porque o servidor local pode ser restaurado a partir dos servidores em nuvem.
6. Tantas Escolhas
Há uma variedade de sistemas MES que vão desde enlatados para setores específicos até configuráveis para qualquer setor. Antes de se comprometer com uma opção, é crucial documentar alguns requisitos básicos primeiro. Eles não precisam ser requisitos completos do sistema MES, mas devem fornecer informações suficientes aos fornecedores para atender aos requisitos básicos do MES.
Por exemplo, seus requisitos básicos de MES devem incluir taxas de produção, contagens estimadas de recursos como itens materiais, requisitos de recuperação de desastres, nível de serviço, tratamento de interrupções de WAN, etc. Tente manter a lista o mais concisa e relevante possível. Evite requisitos vagos como “relatórios obrigatórios”; todos os sistemas provavelmente oferecem suporte a relatórios, portanto, esse requisito não ajudará a restringir a melhor opção para sua empresa.
Um requisito importante a considerar é como seu MES se integrará a outros sistemas, como Planejamento de Recursos Empresariais (ERP), Interface Homem-Máquina (HMI), Controle de Supervisão e Aquisição de Dados (SCADA) e outros.
Quanto mais integração personalizada for necessária para conectar tudo, mais complexa e trabalhosa será a implementação. Isso significa mais trabalho de desenvolvimento e prazo de implantação mais longo, sem mencionar a necessidade de dedicar mais recursos contínuos para manter o sistema e a integração personalizada no futuro. Por esses motivos, as integrações devem ser pesquisadas minuciosamente e no início do processo de seleção.
7. Financiamento
Após a implementação de MES, toda empresa descobre benefícios que nunca esperava no início de sua implementação. Por exemplo, ao implementar com sucesso uma solução OEE formal, um grande fabricante de produtos químicos conseguiu reduzir sua semana de trabalho de sete para cinco dias, resultando em economias financeiras significativas e aumento da moral dos funcionários. Se uma solução MES for implementada corretamente, certamente haverá economia. Mas a verdadeira questão é: “Haverá economia suficiente para pagar pelo projeto?”
Determinar o ROI para sistemas MES é um desafio quando um retorno hipotético é difícil de estimar. Responder a perguntas subjetivas como “quanto a equipe de produção pode ser reduzida”, “quanto aumentará a qualidade” e “quanto aumentará a eficiência” é difícil sem dados históricos. Se a aprovação de um financiamento depende do ROI de um projeto, como você deve proceder?
A melhor abordagem para determinar o ROI pré-implementação é procurar ineficiências, como produtos retrabalhados/descartados ou interrupções de produção causadas por falta de coordenação. Há uma probabilidade muito alta de que ineficiências como essas possam ser resolvidas com a instalação de um sistema MES, portanto, um ROI pode ser calculado com antecedência.
Depois de implantar a primeira instalação ou área dentro de uma instalação, monitore e registre de perto os KPIs para ajudar a calcular o ROI em implantações futuras. Isso provavelmente incluirá as melhorias que não eram esperadas no início do projeto.
8. Aquisição
O processo de aquisição envolve os termos entre o cliente final, fornecedores e quaisquer empresas de integração. Também envolve preços e negociações legais que podem causar possíveis atrasos na implementação do MES. Uma recomendação para esta etapa é iniciar o processo de aquisição antecipadamente, mesmo antes da escolha do fornecedor final do software MES. A sobreposição desta etapa com etapas anteriores economiza tempo.
Ao apresentar uma solução para seu projeto de MES, considere não apenas o preço de compra inicial, mas também quaisquer custos contínuos e mão de obra necessários para expandir o escopo e manter o sistema. Isso é definido como o Custo Total de Propriedade (TCO) e inclui todos os custos contínuos, incluindo renovações de suporte, assinaturas de serviços, terminais da operadora, número de servidores necessários, etc. Ao realizar uma análise inicial de custos, o objetivo é minimizar surpresas imprevistas na estrada. Custos iniciais baixos parecem ótimos, a menos que sejam acompanhados por taxas ocultas anos depois.
9. Gerenciamento de Projetos
Com muita frequência, a implementação do MES pode cair nas mãos de um único engenheiro ou departamento. Às vezes isso funciona; no entanto, sem treinamento adequado, um engenheiro pode complicar demais a implementação ou deixar de usar técnicas que podem ser facilmente implementadas. Isso pode resultar em atrasos no projeto e em um sistema difícil de manter após a conclusão da implementação inicial do MES.
Como as implementações de MES envolvem muitos departamentos, a necessidade de um gerente de projeto que lide com a coordenação entre todas as diferentes entidades é crucial. O Gerente de Projeto monitora o progresso da implementação e garante que todas as disciplinas estejam progredindo sem problemas. Se alguma disciplina não estiver progredindo sem problemas, o gerente de projeto visa trazer o projeto de volta aos trilhos por todos os meios necessários. Sem esse papel preenchido, o risco de atraso ou insucesso aumenta muito.
Embora nem sempre seja o caso, é bastante comum que IT e OT não sejam os melhores amigos. Os dois devem ser coordenados ao implementar uma solução MES porque os dados são transmitidos entre o ERP ou outros sistemas de negócios e a camada MES. Além disso, a IT geralmente é responsável pelo gerenciamento dos servidores que executam o software MES. Se os dois departamentos são como óleo e água, então o Gerente de Projeto é o mediador para ajudar a manter o progresso de IT e OT.
10. Vai funcionar?
Esta etapa é frequentemente ignorada, mas é muito importante para alcançar o sucesso. Sempre que operadores, supervisores, gerenciamento, manutenção e outros encontram dados incorretos ou bugs, a credibilidade do sistema MES diminui. As experiências negativas podem até reforçar os pessimistas que se opuseram no início.
O método mais importante para manter a credibilidade alta é testar totalmente o sistema MES com membros da equipe que não fazem parte da equipe de implementação do MES. Isso pode ser feito usando o sistema ativo durante a produção, mas tenha cuidado ao entregá-lo à equipe de produção até que todos os contadores, modos, estados, KPIs, relatórios, rotas, etc. tenham sido totalmente testados.
11. Treinamento
O treinamento é comumente negligenciado, mas tem um impacto significativo no sucesso geral de uma implementação de MES. Os operadores precisam estar preparados para lidar rapidamente com os vários problemas de produção que possam surgir. Caso contrário, um sistema que foi instalado para aumentar a eficiência pode realizar exatamente o oposto. É aconselhável incluir o treinamento do operador antes da inicialização, mas não até que a interface do usuário esteja estável.
O treinamento da equipe de manutenção em operação básica, arquiteturas e fluxos de dados é incentivado. Quando os PLCs são alterados por alguém que não entende os possíveis impactos no sistema MES ou que não entende como lidar com condições inesperadas no fluxo de dados, isso acabará reduzindo a eficiência.
Outros departamentos que podem precisar de treinamento incluem equipe de TI, qualidade, gerenciamento e programação. Identifique aqueles que usarão ou oferecerão suporte ao sistema MES e eduque-os proativamente antes de entrar em operação.
O treinamento é um excelente momento para pré-testar o sistema MES. Normalmente, se algo foi esquecido ou não está funcionando corretamente, isso aparecerá durante o treinamento. Também é um bom momento para ver como as pessoas interagem com o sistema MES para fazer melhorias na usabilidade.
12. Piloto
Os pilotos geralmente não são cruciais, a menos que você se enquadre em uma categoria de alto risco. Nesses cenários mais arriscados, um piloto é altamente recomendado para evitar riscos de credibilidade e finanças. Se um projeto é tecnicamente desafiador ou não foi feito antes, então uma prova de conceito é crítica. Em outras palavras, testar uma teoria é sábio antes de apostar nessa teoria.
Se um projeto não se encaixa na cultura da sua empresa, use um piloto para testar se a mudança de comportamento é viável. Essa também é uma oportunidade de ser ágil e aprimorar sua solução para melhor se adequar aos seus processos e à cultura da empresa. Se você posicionar o teste como um piloto aberto onde as ideias são bem-vindas, a maioria dos contribuidores se concentra no que ajudará a tornar as operações mais suaves. É muito menos arriscado considerar novas ideias nesta fase do que depois de um grande investimento e desenvolvimento substancial já terem sido dedicados a um projeto.
Os pilotos também são valiosos na coleta de dados de ROI. A única maneira de estimar com precisão o que você pode esperar para o seu ROI é fazendo um piloto. Novamente, esta é uma oportunidade de usar uma abordagem ágil para aprender o que se encaixa bem na empresa e oferecer os maiores retornos.
13. Já terminamos?
Um sistema MES trará visibilidade para suas ineficiências e ajudará a determinar as áreas mais importantes para focar os esforços de melhoria. No entanto, o software e o hardware sozinhos não podem alterar um fluxo de trabalho, corrigir uma falha crônica da máquina, treinar um operador ou reduzir o retrabalho e o desperdício. Para obter sucesso, as equipes devem se organizar para avaliar os dados do sistema MES e transformá-los em ações que resultarão em mais eficiência. Uma solução MES completa requer sistemas técnicos, treinamento, análise, novos procedimentos, mudança de comportamento e muito mais.
Para implementar um sistema MES não é suficiente… você tem que viver e respirar MES dia após dia. Inicialmente, é necessário um grande esforço para estabelecer fluxos de trabalho e treinar pessoal. À medida que mais funcionários são treinados, mais impulso é obtido, resultando em um retorno maior.
Provavelmente, sua empresa está mudando constantemente e, como resultado, seus sistemas MES também estarão em fluxo constante. Novos produtos são adicionados, máquinas são alteradas ou removidas e novas iniciativas são implementadas que afetam a solução MES. Planeje essas mudanças de negócios desde o início para acomodá-las melhor.
14. Lançamento
A fase de implantação pode determinar o sucesso ou o fracasso de uma implementação de MES. Dependendo da quantidade e tamanho de suas instalações de produção, o tempo necessário para implantar o MES em cada instalação terá um grande impacto no sucesso da implementação como um todo. Se sua empresa tiver apenas 5 instalações de produção, levar 6 meses para implantar em cada instalação provavelmente não fará ou quebrará a implementação corporativa do MES. No entanto, se você tiver 25 instalações de fabricação e cada uma levar 6 meses, levará mais de 12 anos para implantar sua implementação de MES. Especialmente neste último cenário, é imperativo reduzir o tempo de implantação por instalação de fabricação, considerando as armadilhas comuns e planejando com antecedência.
Alguns itens comuns que aumentam o tempo de implantação incluem codificação rígida, financiamento, complicações excessivas e ampliação do escopo para acomodar os desejos de cada instalação. O termo hard coding representa uma estrutura que requer muitas alterações manuais de código para cada instalação de fabricação. Sempre que possível, tente simplificar a configuração de um sistema para o modelo de equipamento de cada instalação de fabricação usando abordagens de baixo código, aproveitando UDTs (tipos definidos pelo usuário), modelos, parâmetros, padrões, etc. Isso se torna ainda mais importante ao rolar atualizações após o lançamento inicial – menos código manual significa menos trabalho de manutenção durante a vida útil do software.
Em vez de incluir todos os recursos em sua lista de desejos no lançamento inicial, comece com um MVP (Produto Mínimo Viável) e implemente atualizações e novos recursos ao longo do tempo. Sempre que possível, utilize funcionalidades integradas e componentes prontos, em vez de soluções personalizadas complexas. Embora as necessidades de todos sejam únicas, aproveitar a funcionalidade pronta para uso permite uma implementação mais rápida. Comece pequeno e evite complicações excessivas – você aprenderá muito após a primeira instalação e esse insight valioso poderá ser aplicado em implementações futuras. Ao apontar para um MVP e mantê-lo simples, você pode aprender com as primeiras experiências e ENTÃO personalizar para aprimorar sua solução MES. A adição dessa abordagem reduzirá bastante o aumento do escopo e o risco de falha na implementação.
Como a Sepasoft pode ajudar você?
As 14 etapas discutidas acima são temas comuns que vimos repetidamente em inúmeras implementações de MES. Na Sepasoft, uma das principais iniciativas é equipar os clientes e integradores com as ferramentas necessárias para realizar um projeto de sucesso. Aqui estão alguns dos recursos que a Sepasoft oferece para fornecer análise de lacunas, revisões de arquitetura, revisões de projetos, melhores práticas e muito mais durante o processo de implementação:
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