MES לאן? מגמות וחידושים בתחום מערכות תוכנה לניהול הייצור

מזה שנים אחדות אנו דנים ביכולתן של מערכות התוכנה לניהול ריצפת הייצור, ובמענה שלהן לצרכי המפעל. המערכות מספקות סט של כלים לדרגים השונים במפעל, כדי לנהל ולשפר באופן מתמיד את ביצועיו של המפעל היצרני בעידן המודרני התחרותי.

מניתוח וממחקרים שנערכו במפעלים שיישמו אותן מערכות התוכנה לניהול הייצור, עולה שאכן בזכות הכלים הטכנולוגים החדישים עברו המפעלים מהפכות תפעוליות שהובילו לשיפור ישיר בתפוקות המפעל ורווחיותו.

מלבד השיפור העסקי שהושם כמטרה, נחקרו גם תפקודן של מערכות המחשוב החדשות במפעל ותאימות פתרונות ה- MES  ( מערכות תוכנה לניהול ריצפת הייצור) לסביבה הטכנולוגית ומערכי המחשוב במפעל המודרני.

שרידות

בעידן בו משמשת מערכת תוכנה לניהול הייצור כאמצעי תפעול קריטי במפעל תעשייתי,   שרידות המערכת הינה קריטריון חיוני בבואנו לבחור את ספקית המערכת. יצרניות התוכנה מספקות היום פתרונות שרידות בשלושה אופנים עיקריים:

תמיכת מובנית של התוכנה בטכנולוגיות Cluster (אשכול) – ספקיות  ה- MES הבינו במהלך העשור האחרון שרק בסיס טכנולוגי למערכת ה- MES התומך במערך אשכולות מחשוב (Clusters) ראוי  למערכות התוכנה ברצפת הייצור.  ארגונים שהטמיעו מערכת MES ללא תמיכה במערך Cluster, גילו כי אומנם זכו במערכת תוכנה עם פונקציונליות חיונית, אך הם פתוחים בפני סיכונים מוחשיים במקרה של כשל בתוכנה או בשרת עליו מותקנת המערכת. התמיכה במערך Cluster אינה טריוויאלית לכל מערכת MES, ורק המערכות החדישות ביותר מספקות את התכונה החיונית הזו כחלק בלתי נפרד מהחבילה. חשוב שארגונים ומפעלים תעשייתיים המבקשים לבחור חבילת MES חדשה שתשרת את המפעל שנים ארוכות קדימה,


יקפידו לדרוש מספקיות התוכנה חבילה המבוססת על תשתית טכנולוגית חדישה כמו ג”אווה, Websphare, סולאריס וכו”,  Etc המספקת תמיכה מובנית זו בשכבה הטכנולוגית הבסיסית ביותר, ולא רק באמצעי יתירות “תפורים” בפתרון ספציפי.

שימוש בשרתי אל-כשל לחבילת ה- MES – על מנת להפחית את התלות של מערכות התוכנה ברצפת הייצור בשירותים של מחלקות  ה- IT, בוחרים לקוחות בתעשייה להטמיע את מערכת ה- MES על שרתי אל-כשל בעלי מנגנון יתירות בחומרה. מערכות האל כשל יודעות לספק יתירות ללא זמן השבתה במקרה של כשל באחד מרכיבי החומרה בשרת.

תמיכה מובנית של חבילת ה- MES באיזון עומסים – התשתית הטכנולוגית החדישה של מערכות ה- MES מאפשרת לאזן באופן מובנה את העומסים על השרתים השונים. כך למשל, במקרה של עומס על שרת ספציפי באחד מהאתרים,  יוכלו משתמשי האתר לקבל את הנתונים בזמן אמת משרת אחר המותקן במפעל אחר, כל זאת באמצעות תכונה מובנית ומבלי לבצע שינויים ביישום הספציפי. באמצעות אפשרות זו ניתן להגדיל את שרידות המערכת הקריטית לניהול הייצור.

איסוף נתונים חכם

במערכת  תוכנה לניהול ריצפת הייצור שהותקנה  בישראל, נאספו תוך כשנתיים יותר מ- 70 מיליון רשומות. איסוף הנתונים ואחסונם הינו אחת מפונקציות המטרה של מערכת ה- MES. ארגונים שהטמיעו מערכות אלו בארץ ובעולם, שואלים עצמם אחרי תקופה לא ארוכה: מה אני עושה עם כמות נתונים עצומה זו? כיצד אפיק מידע שימושי מבסיס נתונים המכיל מיליוני רשומות?

ספקיות התוכנה זיהו את הבעיות שהתעוררו, ומציעות היום תפיסות חדישות לפתרונן.

הפרדת בסיסי נתונים

הרעיון שמאחורי תפיסה זו הינו להפריד בין בסיסי הנתונים התפעוליים – המשרתים את מערכי הייצור במפעל, לבין בסיסי הנתונים הארגוניים המשמשים לאחזור מידע היסטורי ובקרת איכות. בשיטה זו מותקן בסיס נתונים תפעולי המחזיק מידע לטווח קצר (יום, שבוע, חודש, או רבעון). באמצעות מנגנון מובנה הנכלל בחבילת ה- MES, מבוצע עדכון וסנכרון  רציף של המידע במקביל אל שרת בסיס נתונים ארגוני המכיל כמות רשומות גדולה יותר. באמצעות הפרדה זו ניתן לשלוף מידע תפעולי בזמן הייצור בפרקי זמן קצרים ביותר, ולא לפגוע בביצועי המערכת בזמן הייצור. על בסיס הנתונים הארגוני, לעומת זאת, נעשה שימוש בכלי BI (בינה עסקית), המספקים שליפות וניתוחי נתונים במספר חתכים ומימדים לשימוש הדרגים הבכירים יותר במפעל. מערכת MES מודרנית מצוידת בכלי BI מובנים הניתנים כחלק מהחבילה, ומכילים כבר את ה”קוביות” לניתוח הנתונים מתוך מערכת ה- MES.

תמיכה בריבוי אתרים

הקונצרנים הגדולים בעולם שבחרו להטמיע מערכות תוכנה לניהול הייצור, באו ודרשו מספקיות התוכנה לכלול תמיכה בתהליכים “חוצי מפעלים”. וכך, במערכות תוכנה לניהול הייצור ניתן היום להגדיר את מחזור החיים של פקודת העבודה המשוחררת ממערכת ה- ERP במפעל אחד, דרך מספר מפעלים המטפלים ומנהלים את הפעולות השונות אליהן נדרשת פקודת העבודה במערכת תוכנה אחת לניהול הייצור. כך גם במפעלים רבים בתעשייה הישראלית בעלי שני אתרים או יותר, חשוב וכדאי לבחור מערכת MES בעלת התכונות המתאימות להגדרה מובנית של תהליכי ייצור חוצי-אתרים, או מרובי אתרים.

כלי ממשק אינטגרליים

מערכת תוכנה לניהול הייצור מושתתת על ממשקים קריטיים למערכות ה- ERP מצד אחד, ולמערכות האוטומציה והבקרה מצד שני. הממשק בזמן אמת אל מערכות חיצוניות הופך לנקודה קריטית ביישום המערכת. ספקיות ה- MES עושות שימוש בכלים חדישים ליישום ממשק זה. כלי GUI בעלי ממשק גרפי מאפשרים למפות את השדות משתי מערכות התוכנה ביניהן רוצים לקשר. כלי ממשק חדישים המסופקים כחלק מחבילת ה- MES מגיעים עם אישורים רשמיים של ספקיות ה- ERP המובילות בעולם, ביניהן SAP, ORACLE, PeopleSoft, ועוד.

יישום השיטה הלכה למעשה

מערכת ה- Factory Talk Production Center של ספקית התוכנה Rockwell Automation, מאפשרת ארכיטקטורה גמישה בעלת מספר אפשרויות:

  1. התקנה ריכוזית – שרת MES יחיד משרת מספר קווי ייצור באתר אחד או מספר אתרים. תחנות משתמש באתרי מרוחקים יכולות להתקשר אל השרת המרכזי באמצעות דפדפן אינטרנט או באמצעות התקנה רזה של סביבת ג”אווה. מלבד שרת האפליקציה מותקנים שני בסיסי נתונים, האחד תפעולי והשני ארגוני. עבודה שוטפת של המשתמשים ומנהלי הייצור ביום-יום מבוצעת מול שרת בסיס הנתונים התפעולי. מנהלים, אנשי תפ”י, בקרת איכות – נעזרים בכלי ה- BI על מנת לקבל מידע חיוני אודות ביצועי המפעל בחתכים שונים.
  2. התקנה מבוזרת – שרת MES מותקן בכל מפעל יחד עם שרת בסיס נתונים תפעולי. באתר המרכזי מותקן שרת בסיס נתונים ארגוני המסונכרן עם נתוני כל יתר המפעלים. בכל מפעל משמש השרת המקומי את אנשי הייצור, ומנהלי הייצור. דרגי הניהול מכל המפעלים מקבלים מידע ניהולי חיוני המרוכז בבסיס הנתונים הארגוני.
  3. התקנה משולבת – שילוב למעשה של שתי השיטות שתוארו מעלה: בחלק מהאתרים מותקן שרת מערכת המשמש מספר אתרים נוספים. באתר המטה המרכזי מותקן השרת הארגוני.


כללי