¿Qué es un Sistema MES (Manufacturing Execution System)?

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.

Manufacturing Execution System

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).

Así, las Tecnologías de la Información para la Empresa Industrial pueden dibujarse de este modo:

¿NECESITAS UN PRESUPUESTO ORIENTATIVO?

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 de las cosas.

HISTORIA DE LA CAPTURA DE DATOS EN LA PLANTA DE PRODUCCIÓN

 

La evolución del control de la producción

  Antes de las computadoras

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

  1. 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).
  2. 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.
  3. 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.

  1. 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).
  2. Procesado de datos.
    El procesado de datos tenía lugar de forma automática gracias a la lógica informática del Sistema de Gestión.
  3. 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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

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Características principales de un Software MES

Un Sistema MES (Manufacturing Execution Software), ha de satisfacer 4 funcionalidades principales:

  1. Ejecutar las Órdenes de Producción que originan los Pedidos que lanza el Departamento Comercial.
  2. 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).
  3. Calcular el rendimiento (OEE) de cada centro productivo, así como las razones de la pérdida de eficiencia (paros, velocidad, calidad).
  4. 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).
  5. 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.

¿Quieres saber más? Visita nuestro Post “¿Qué es la Industria 4.0?

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