MES es un término cargado. Pida a dos personas del sector de la fabricación que lo definan y probablemente obtendrá dos respuestas diferentes. La definición dependerá de su vertical, del proveedor actual y del tipo de operaciones de fabricación que dirijan.
Esto se debe a que el acrónimo, que significa Sistema de Ejecución de Fabricación, se acuñó después de que surgiera la tecnología subyacente y se convirtió rápidamente en una palabra de moda. A medida que los proveedores se subieron al carro, llamando "MES" a sus soluciones dispares, el término se fue diluyendo.
En este post, profundizaremos en los intentos de organizaciones como la Manufacturing Enterprise Solution Association (MESA) y la International Society of Automation (ISA) de estandarizar la definición para hacerla menos trivial.
Comprender estos modelos y normas puede ayudarle a entender mejor los sistemas de ejecución de la fabricación y a evaluar sus alternativas modernas.
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El modelo MESA - definir el MES por funciones
La definición más extendida de MES es quizá el modelo MESA, que define el MES por áreas funcionales.
MESA, se creó en los años 90 para asesorar sobre la ejecución de los sistemas MES y abordar su creciente complejidad.
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En 1997, MESA definió formalmente el alcance de MES a través de 11 funciones básicas, denominadas modelo MESA-11. Estas funciones se derivan de la visión de una planta e incluyen:
- Operaciones/Secuenciación detallada
- Despacho de unidades de producción
- Rastreo y genealogía de productos
- Gestión laboral
- Gestión de la calidad
- Gestión del mantenimiento
- Asignación de recursos y situación
- Control de documentos
- Análisis del rendimiento
- Gestión de procesos
- Recogida y adquisición de datos
En 2004, el enfoque del modelo aumentó para incluir las operaciones empresariales. Además de las operaciones principales, el modelo incluía enfoques como la optimización de la cadena de suministro y la optimización de los activos. Esta actualización es el Collaborative MES, o C-MES.
Según MESA, este modelo se centra en cómo interactúan las actividades de operaciones básicas con las operaciones empresariales. El modelo tiene en cuenta el aumento de la competencia, la externalización, la optimización de la cadena de suministro y la optimización de los activos.
El C-MES interactúa con otras áreas de operaciones empresariales en los bordes. Entre ellas se incluyen los sistemas centrados en el suministro (SCP de aprovisionamiento); los sistemas centrados en el cliente, como CRM y la gestión de servicios; los sistemas centrados en las finanzas y el rendimiento, como ERP y el software BI de Business Intelligence; los sistemas centrados en el producto, como CAD/CAM y PLM; los sistemas logísticos, como TMS y WMS; los controles (PLC, DCS); y los sistemas de cumplimiento (gestión DOO, ISO, EH&S).
Finalmente, en 2008, el modelo se amplió a su versión actual, que abarca desde la producción, a las operaciones de planta, a las operaciones empresariales, e incluso a iniciativas estratégicas como la fabricación ajustada, la calidad y el cumplimiento normativo, la gestión del ciclo de vida de los productos, la empresa en tiempo real y la gestión del rendimiento de los activos, entre otras.
En esencia, la definición de un sistema de gestión de la cadena de suministro de MESA es una definición funcional basada en las diferentes funciones a las que debe servir un sistema de gestión de la cadena de suministro. Para que un sistema sea un MES, debe tener todos los grupos funcionales o una combinación razonable de ellos. Pero la definición ha evolucionado con el tiempo. Con el C-MES, el MES servía como intermediario entre la automatización y la gestión empresarial, y también como centro de datos e información. No es sólo un conjunto de funciones, sino un centro de integración de la información en toda la empresa.
ISA-95 definición de MES mediante arquitectura de la información
La norma ISA-95 fuedesarrollada conjuntamente por la Sociedad Internacional de Automatización (ISA), antes conocida como Sociedad de Instrumentación, Sistemas y Automatización, y el Instituto Nacional Estadounidense de Normalización (ANSI). El desarrollo de la norma ISA-95 comenzó en 1995, cuando los ordenadores empezaron a penetrar en los sistemas de información y control de la industria manufacturera.
A diferencia del modelo MESA, que se centraba en los procesos empresariales, el modelo ISA-95 se centra en la arquitectura de la información. El modelo ISA-95 divide los sistemas de producción en 5 niveles, basándose en el modelo PERA (Purdue Enterprise Reference Architecture).
De este modo, la norma ISA-95 ayuda a definir los límites entre sistemas. Los dispositivos inteligentes, como los sensores, pertenecen al Nivel 1. Los sistemas de control, como los PLC, DCS, OCS, pertenecen al Nivel 2. MES, pertenecen al Nivel 3. ERP, al Nivel 4.
Al situar el MES en el nivel 3, la norma ISA-95 implica que el MES conecta la producción con los sistemas de la empresa, gestiona los flujos de trabajo para producir productos finales, mantiene registros de la producción y optimiza el proceso de producción.
El objetivo era desarrollar una norma que permitiera una interconexión e integración eficaces entre un sistema ERP y un MES. Esto facilitaría una comunicación eficaz entre las partes interesadas, reduciendo el coste total de propiedad y permitiendo una integración sin errores.
NAMUR - Definir MES por verticales
Como hemos visto, MESA define el MES por su función, e ISA-95 lo define por su arquitectura de la información. Sin embargo, dado que cada industria y tipo de operación de fabricación tiene diferentes requisitos en su fabricación, calidad, procesos empresariales y entorno normativo, las MES varían según la industria y el tipo de operaciones de fabricación.
Ha habido intentos específicos de la industria de normalizar las definiciones de MES. NAMUR, por ejemplo, es un grupo de usuarios finales especialmente implicados en la industria de procesos (química y farmacéutica en su mayor parte). Sus recomendaciones se basan en la norma ISA-95, pero el grupo realiza definiciones más concretas para las necesidades de su industria.
A un nivel más amplio, podemos distinguir entre verticales de la industria de procesos y de la industria discreta. Naturalmente, cada tipo de operación tiene un conjunto diferente de requisitos, por lo que un MES que sirva a cada uno diferirá en aspectos importantes.
Así, las verticales de proceso ven el MES como los sistemas de control de máquinas y plantas. Mientras que las industrias discretas ven el MES más como un sistema de información en línea, retroalimentación y control de la producción.
Otros intentos de definir la EME
Además de las normas que hemos cubierto hasta ahora, existen otras normas como la norma VDI. La norma VDI fue desarrollada por la Verein Deutsche Ingenieure en 2004 sobre la base de las normas que hemos cubierto anteriormente. Como ocurre con todas las normas, el objetivo de VDI era dotar a la EME de un significado fijo que impidiera a los proveedores trivializar el término con fines de marketing.
Cambiar las definiciones con IIoT
Recientemente, los analistas han observado que los MES están evolucionando hacia un modelo de aplicaciones y microservicios. Como resultado, los proveedores de MES están empezando a alejarse de una posición como soluciones globales. En su lugar, están experimentando con la venta de funcionalidad modularizada. Con la aparición de IIoT, muchos incluso han empezado a cuestionarse si los MES siguen siendo relevantes en la era digital. En estos momentos, el mercado sigue evolucionando. Pero será interesante observar en qué dirección se mueve en los próximos cinco años. IIoT ¿aplicaciones? ¿Las MES tradicionales? ¿O ambas?
Más allá de las normas y los modelos
Como puede ver, ha habido múltiples intentos de normalizar la definición de MES. Para el experto en la materia, estas normas y modelos pueden ser útiles. Sin embargo, para el usuario final habitual de MES, pueden resultar más confusos que esclarecedores. Quizá una forma mejor de definir los sistemas de ejecución de fabricación sea por las características comunes que suelen tener, normalmente en torno a 5 áreas principales: funciones de producción, calidad, recursos humanos, recopilación de datos e integración de sistemas.
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