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Come un programma MES può aiutare una produzione sostenibile

//Come un programma MES può aiutare una produzione sostenibile
  • Programmi MES e sostenibilità dei processi produttivi

Un programma MES (Manufacturing Execution System) garantisce un controllo elevato sul processo produttivo di un’azienda. Nel fare questo, ne migliora spesso l’efficienza e, fattore non trascurabile, ne può diminuire l’impatto ambientale.

SOMMARIO

MES (Manufacturing Execution System): di che si tratta

In estrema sintesi, un programma MES è un software, personalizzabile secondo le proprie esigenze, che permette di monitorare il ciclo di produzione di un’azienda. Interviene dunque al livello del cosiddetto plant floor, la sala macchine, per raccogliere dati dai macchinari, coordinare processi e azioni e gestire le risorse necessarie, si tratti di materie prime, fonti di energia o di ore lavoro.

Questa definizione piuttosto ampia tiene conto dell’estrema varietà di utilizzi e configurazioni possibili per questi software. A partire dagli anni ’90, infatti, struttura e funzioni dei MES si sono evolute in accordo con la crescente digitalizzazione dei processi produttivi e la conseguente evoluzione dei modelli aziendali.

Il modello originariamente definito dalla MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association), un’autorità del settore, era il MES-11 del 1997: definiva questa categoria di software in base a 11 funzioni chiave, tra le quali:

  • gestione e monitoraggio delle risorse;
  • tracciabilità del prodotto;
  • controllo qualità e lavorazioni;
  • analisi delle performance;
  • elaborazione e raccolta dati.

In seguito, il modello si è evoluto seguendo varie classificazioni e le accresciute funzionalità dei software realizzati. Un interessante post ha provato a fare un riepilogo delle diverse definizioni e standard di classificazione dei programmi MES che si sono succedute negli anni.

Per limitare meglio il campo, ci riferiremo qui ai programmi di Manufacturing Execution System come a quei sistemi integrati nella gestione aziendale che, specificamente, tengono sotto controllo macchinari, materie e operazioni dal lancio in produzione alla conclusione delle lavorazioni e, quindi, all’ultimazione del prodotto.

Come vedremo, sistemi di monitoraggio e coordinamento di questo tipo, anche al livello puramente operativo della produzione, possono fare molto non solo per migliorare l’efficienza di un’azienda, ma anche per aumentarne la sostenibilità.

Parliamo di sostenibilità non soltanto in termini di riduzione delle emissioni, tutela delle risorse naturali o minor produzione di scarti, ma più ampiamente in termini di utilizzo ottimale di materie, uomini e risorse in un ciclo produttivo.

Una produzione sostenibile è in questo senso non tanto, o non soltanto, una questione di sistemi di gestione ambientale ma anche un’esigenza economica, e raggiungerla è un grande beneficio per le aziende.
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Sistema MES, sistema ERP e altri programmi gestionali

Nell’ecosistema gestionale delle aziende moderne, un sistema MES può inserirsi e operare in coordinamento con altri programmi informatici, come abbiamo spiegato già parlando di flussi di lavoro nell’industria 4.0.

Nella distinzione classica tra shop floor e plant floor, per esempio, il MES si situa a quest’ultimo livello: riceve e invia informazioni ad altri sistemi quali le interfacce SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), i software PLM (Product Lifecycle Management) o i gestionali ERP (Enterprise Resource Planning).

Far funzionare in maniera integrata questi differenti sistemi di gestione è un processo complesso ma che può dare benefici evidenti nel creare un ciclo continuo che gestisce pianificazione, controllo ed esecuzione in maniera dinamica e agile.

I sistemi aziendali che utilizzano una struttura informatica di questo tipo ne ricavano un vantaggio competitivo notevole. Possono infatti contare su un flusso di informazioni costante e completo che permette loro di agire in tempi rapidi e con cognizione di causa per allocare risorse e orientare la produzione nella maniera più conveniente.

Il modello è quell’agile manufacturing che ottimizza le attività in base alle esigenze del mercato, alla disponibilità delle risorse e alle capacità produttive.

Programmi MES, ERP e altre infrastrutture gestionali

La relazione tra i diversi sistemi di gestione digitale in azienda.

Vedi anche: Industria 4.0: cos’è, esempi e opportunità per l’Italia
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Dalle materie prime al prodotto finito

Più concretamente per quanto riguarda un programma MES, il monitoraggio del ciclo produttivo permette di ottimizzare i processi in molti passaggi chiave. Per esempio:

  • La gestione delle materie prime. Viene fatta in base alle reali necessità e capacità produttive, con riduzione degli stock inutilizzati e controllo in tempo reale di quantità e consumi.
  • L’utilizzo dei macchinari. Si raccolgono dati su tempi e modi dei processi che li coinvolgono, e in questo modo si può migliorare il ciclo di impiego delle macchine. Per esempio riducendo i tempi morti, programmando la manutenzione nei reali momenti di inattività e prevenendo situazioni di malfunzionamento o blocco grazie al monitoraggio costante.
  • I consumi energetici. Analizzando i tempi e la qualità del ciclo di produzione si possono ridurre le operazioni ad alto dispendio energetico o, perlomeno, concentrarle dove è veramente necessario. Un efficientamento si ottiene anche limitando i periodi di inattività, oppure organizzando le fasi di lavorazione in funzione della disponibilità (e dei costi) delle risorse da impiegare.
  • Le ore lavoro. Un programma MES deve essere in grado anche di gestire tempi e modalità di utilizzo del personale. Analizzare i processi su questo versante aiuta a organizzare meglio il lavoro programmando turni, orari e squadre in maniera dinamica. Anche in questo caso si riducono i tempi morti, i periodi di inattività o viceversa l’eccessiva concentrazione dei compiti.
  • La gestione degli scarti. Un ciclo produttivo più efficiente riesce anche a ridurre la produzione di scarti, non fosse altro che per la minore incidenza di errori e difetti di fabbricazione. Inoltre, produrre in modo sostenibile è anche avere un ciclo integrato di smaltimento e riciclo degli scarti di produzione. In linea con le normative vigenti, per esempio il famoso pacchetto economia circolare della Commissione Europea, e le effettive convenienze dell’azienda.

I MES, se ben progettati, garantiscono in sostanza un controllo capillare del processo di realizzazione del prodotto finito. Il controllo si applica nella gestione puntuale di tutte le fasi del processo, e ha come corollario la produzione di una mole importante di dati.

Aggregare, analizzare ed evidenziare le informazioni significative: ancora una volta, il lavoro può essere agevolato dagli strumenti informatici. In particolare, l’integrazione tra MES ed ERP crea una cintura di trasmissione delle informazioni che dalla sala macchine arriva agli altri livelli della gestione aziendale per orientarne le scelte.

Un’altra conseguenza molto importante dell’adozione di un programma MES in azienda, ancora per quanto riguarda la gestione dei dati, è la tracciabilità.

Monitorando in modo dettagliato tutte le attività svolte nel ciclo di lavorazione, i sistemi MES creano in effetti uno storico di lavorazione che permette di risalire a tutti gli interventi eseguiti nella realizzazione del prodotto finito.

Ciò serve all’azienda per produrre documentazione in linea con tutti i requisiti di legge, ma serve anche a tutti gli attori della filiera produttiva per avere informazioni precise sulla tipologia e le caratteristiche dei materiali che trattano e, naturalmente, serve agli utenti finali come garanzia di qualità.

In sostanza, i vantaggi di un software MES non si vedono solamente all’interno dell’azienda, ma si ripercuotono anche all’esterno, trasmettendosi lungo tutta la supply chain.

Vedi anche: Tracciabilità delle materie prime e dei prodotti finiti: strumenti e procedure
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Processo produttivo e sostenibilità ambientale

I benefici che abbiamo fin qui elencato a proposito dei MES hanno importanti ripercussioni, dunque, anche se li consideriamo in termini di sostenibilità.

Per esempio, un uso più accorto delle risorse limita la dispersione energetica, meglio ancora se si accompagna a un piano per il recupero e la reintroduzione in rete dell’energia non utilizzata con il sistema delle Smart grids, cui accennavamo a proposito di efficientamento energetico aziendale in un post precedente.

Ancora, la riduzione delle giacenze di materie prime e il loro utilizzo per così dire on-demand favorisce un consumo più equilibrato di elementi che spesso hanno un’elevata impronta ecologica (si pensi ai materiali utilizzati come componenti per i sistemi elettronici).

Si riducono anche i costi legati al mantenimento del materiale già presente in stock. Una questione che invece va posta, e andrebbe meglio risolta, riguarda l’incremento delle operazioni di movimentazione e trasporto. Un modello agile di gestione delle materie prime poggia in effetti sulla possibilità di spostare merci e materiali secondo le proprie esigenze, e quindi riduce l’impatto della gestione magazzino ma rischia di aumentare quello della logistica.

Per quanto riguarda i macchinari, è indubbio che un monitoraggio continuo dell’equipaggiamento ne aumenta il ciclo di vita e diminuisce l’incidenza di problemi legati a interruzioni del servizio o malfunzionamenti. Ottimizzare le fasi di utilizzo e manutenzione, grazie a una più efficace gestione dei processi produttivi, aiuta inoltre a ottenere un minore dispendio di energie e risorse.

Infine, l’aumentata tracciabilità del processo di realizzazione di un prodotto ha sicuramente un impatto positivo in termini di sostenibilità. Permette infatti maggiore trasparenza sui materiali impiegati e le lavorazioni eseguite: il controllo sulla produzione è più semplice, migliora la possibilità di risalire a eventuali elementi nocivi o dannosi, la compliance di norme e regolamenti è meglio garantita.

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Uno sviluppo economico più armonico con una gestione aziendale più efficace

I processi di digitalizzazione delle imprese, che includono anche l’adozione di un programma MES, migliorano dunque l’efficienza aziendale ma non solo. Garantendo un miglior controllo su processi e risorse possono condurre a un modello di produzione sostenibile, dove con questo termine non si intenda solamente una formula vuota, ma un processo di sviluppo virtuoso e, tra le altre cose, redditizio.

L’azienda del futuro troverà il proprio vantaggio competitivo da una sempre maggiore capacità di analizzare e rispondere tempestivamente alle sollecitazioni esterne. Automazione dei processi, analisi dei dati, flessibilità produttiva e progettazione intelligente sono allora facce diverse di uno stesso processo, che è quello della manifattura agile.

Un’azienda reattiva, smart, deve per questo poggiare su un’infrastruttura digitale moderna e adeguata alle proprie esigenze, capace di fornire le informazioni necessarie e le possibilità di gestione più adeguate al nuovo sistema.

Un programma MES è, in questo senso, parte di tale processo: rende l’azienda più agile, efficiente e trasparente e, nel fare questo, ne migliora anche l’impatto sull’ecosistema. Un’azienda che quindi tiene conto delle condizioni ambientali complessive della porzione di mondo in cui opera, del mutare dello stile di vita e, con esso, anche delle modalità di produzione.

Programmi MES e sostenibilità ambientale

Alcuni effetti positivi per la produzione sostenibile legati all’adozione di un programma MES

Vedi anche:
MES Software: cos’è e come funziona il manufacturing execution system |
Green supply chain: sostenibilità e gestione della produzione
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By | 2020-02-17T11:14:52+00:00 febbraio 17th, 2020|Manufacturing Execution System|Commenti disabilitati su Come un programma MES può aiutare una produzione sostenibile