Um sistema de execução de fabrico (MES) é um software que monitoriza, controla e otimiza a atividade de produção no chão de fábrica em tempo real, fazendo a ponte entre as operações de chão de fábrica e os sistemas empresariais. As organizações que implementam software MES registam melhorias na visibilidade da produção, na qualidade dos produtos e na conformidade regulatória. Este guia aborda as noções básicas de MES, as funcionalidades principais, o funcionamento do sistema, as etapas de implementação e as estratégias de formação que determinam o sucesso de uma implementação.
Um sistema de execução de fabrico (MES) é um sistema informatizado utilizado no fabrico para acompanhar e documentar a transformação de matérias-primas em produtos acabados. De acordo com a Gartner, o MES é uma classe especializada de software orientado para a produção que gere, monitoriza e sincroniza a execução de processos físicos em tempo real envolvidos na transformação de matérias-primas em produtos intermédios ou acabados.
O software MES situa-se na camada intermédia da pilha tecnológica de fabrico: acima da camada de controlo ao nível das máquinas (gerida por SCADA e PLCs) e abaixo dos sistemas de planeamento empresarial, como o ERP (Enterprise Resource Planning). Esta posição permite que o MES traduza planos de produção de alto nível em instruções acionáveis para o chão de fábrica e devolva dados de desempenho em tempo real aos sistemas empresariais.
Ao contrário de um sistema ERP, que abrange todos os processos organizacionais, um MES foca-se especificamente na execução e controlo das operações de fabrico. É essa especialização que o torna tão poderoso para as equipas de produção.
Compreender alguns conceitos fundamentais torna muito mais fácil aprender qualquer pacote de software MES. Estes conceitos constituem também a base de qualquer tutorial e programa de formação em MES.
O MES recebe ordens de produção de um ERP ou sistema de planeamento a montante e divide-as em ordens de trabalho individuais, cada uma atribuída a um posto de trabalho, operador e janela temporal específicos. O acompanhamento destas ordens em tempo real é a função central de qualquer sistema MES.
O software MES recolhe continuamente dados provenientes de máquinas, sensores, operadores e pontos de controlo de qualidade. Este fluxo de dados em direto fornece aos supervisores visibilidade imediata sobre o progresso da produção, o estado dos equipamentos e as taxas de rendimento, sem necessidade de aguardar os relatórios de fim de turno.
Cada lote de matéria-prima, cada subconjunto e cada unidade acabada é registado com um registo digital da sua origem, manuseamento e resultados de testes. Esta rastreabilidade é fundamental para os setores regulamentados, como a alimentação, a indústria farmacêutica e o fabrico automóvel.
O OEE é o KPI padrão utilizado para medir a eficácia com que os equipamentos de fabrico são utilizados. Um MES calcula o OEE automaticamente a partir dos dados de disponibilidade, desempenho e qualidade, fornecendo às equipas um único valor para comparar e melhorar.
As funcionalidades do MES variam consoante o fornecedor e o setor, mas as seguintes capacidades aparecem de forma consistente nas principais plataformas de software de sistema de execução de fabrico.
| Funcionalidade MES | O que faz |
|---|---|
| Gestão de ordens de produção | Agenda, distribui e acompanha as ordens de trabalho desde a emissão até à conclusão |
| Monitorização em tempo real | Fornece dashboards em direto sobre o estado das máquinas, a produção e os tempos de paragem |
| Gestão da qualidade | Assegura os pontos de controlo de inspeção e regista automaticamente as não conformidades |
| Rastreamento de materiais e inventário | Mantém a rastreabilidade por lote e número de série desde a receção até ao envio |
| Gestão de mão de obra | Regista a atividade dos operadores, as certificações e a produtividade por turno |
| Gestão de equipamentos e manutenção | Desencadeia a manutenção preventiva com base em dados reais de tempo de funcionamento |
| Controlo de documentos | Disponibiliza instruções de trabalho e PON (Procedimentos Operacionais Normalizados) no ponto de utilização |
| Relatórios e análises | Gera relatórios de desempenho de produção e envia dados para ferramentas de ERP e BI |
Um MES funciona como o centro de informação em tempo real entre os sistemas de planeamento e os equipamentos de produção físicos. Segue-se o fluxo de dados típico:
Este ciclo fechado entre planeamento e execução é o que distingue um MES das ferramentas mais simples de recolha de dados do chão de fábrica. Para uma análise mais aprofundada sobre a interação entre MES e ERP, a comparação entre sistemas MES e ERP aborda as principais diferenças e pontos de integração.
O software MES raramente é implementado de forma isolada. O seu valor multiplica-se quando está ligado ao ecossistema tecnológico empresarial mais alargado.
A implementação de um MES segue uma sequência estruturada. Saltar ou apressar qualquer fase é uma causa comum de derrapagens de custos e baixas taxas de adoção.
Mapeie os fluxos de trabalho de produção atuais, identifique os pontos de dor e defina critérios de sucesso mensuráveis antes de avaliar qualquer software MES. Envolva operadores, engenheiros de qualidade, TI e gestores de fábrica nesta fase.
Faça corresponder as capacidades do software aos requisitos do seu setor, necessidades de integração e objetivos de escalabilidade. Os testes de prova de conceito num ambiente controlado reduzem o risco de seleção.
Configure rotas de produção, listas de materiais, regras de qualidade e perfis de utilizador no MES. A migração de dados de sistemas legados requer uma validação cuidadosa para evitar a introdução de erros no novo ambiente.
Teste todas as interfaces com o ERP, SCADA e outros sistemas ligados sob cargas de produção realistas antes de entrar em produção. Identifique e resolva problemas de mapeamento de dados num ambiente de testes.
A adoção por parte dos utilizadores é o desafio mais frequentemente subestimado nas implementações de MES. Os operadores, supervisores e colaboradores da qualidade interagem com o sistema de formas diferentes, pelo que a formação deve ser específica para cada função e prática. As sessões genéricas em sala raramente se transferem para o chão de fábrica. A abordagem mais eficaz combina formação estruturada em MES com orientação dentro da aplicação, disponibilizada no momento em que é necessária.
"Estamos a migrar de um sistema AS/400, aqueles ecrãs verdes, para um ERP SaaS em modo web. Pode imaginar que a mudança será complicada; a dificuldade é, naturalmente, ajudar o utilizador a familiarizar-se com o sistema."
Sebastien Ponel, DSI, CFAO Healthcare, no podcast Lemon Learning CIO Pioneers
Este desafio não é exclusivo do ERP. Qualquer software de fabrico complexo, incluindo o MES, cria a mesma lacuna de adoção. As plataformas de adoção digital como a Lemon Learning para o setor de manufatura sobrepõem orientação interativa passo a passo diretamente na interface do MES, para que os utilizadores aprendam fazendo, em vez de lerem um manual. Esta abordagem também apoia a formação contínua em MES à medida que os processos mudam ou são lançadas novas funcionalidades, reduzindo a carga sobre as equipas de TI e de formação e desenvolvimento.
Uma implementação faseada, começando por uma linha de produção ou uma fábrica antes de expandir, limita o risco e consolida a confiança. Após a entrada em produção, utilize os dados de relatórios do MES para identificar oportunidades de otimização e refinar as configurações.
A formação em MES é uma área de foco crescente à medida que mais fabricantes digitalizam as suas operações. Existem vários caminhos para operadores e gestores que pretendem desenvolver competências.
Um guia detalhado para planear uma implementação bem-sucedida está disponível no artigo sobre como implementar um sistema de execução de manufatura, que aborda na íntegra a governação do projeto, a gestão da mudança e a preparação dos utilizadores.
Quando implementado e adotado corretamente, um sistema de execução de manufatura proporciona melhorias operacionais mensuráveis.
Utilize esta lista de verificação para confirmar a prontidão antes de ativar um novo sistema MES em produção.
| Área de Prontidão | Questões Chave a Responder |
|---|---|
| Qualidade dos dados | As listas de materiais, roteiros e dados mestre de materiais foram validados e carregados? |
| Integrações | As interfaces ERP e SCADA foram testadas de ponta a ponta em ambiente de pré-produção? |
| Funções e acessos de utilizadores | As permissões baseadas em funções estão configuradas para todos os grupos de utilizadores? |
| Conclusão da formação | Todos os operadores e supervisores concluíram a formação MES específica para a sua função? |
| Modelo de suporte | Existe um serviço de assistência ou uma solução de orientação na aplicação disponível para as questões do primeiro dia? |
| Plano de reversão | Existe um plano documentado para reverter para o processo anterior caso surja um problema crítico? |
O SAP oferece capacidades MES através dos seus produtos SAP Manufacturing Execution e SAP Digital Manufacturing, mas o SAP é classificado principalmente como uma plataforma ERP (Enterprise Resource Planning). Os seus módulos MES ligam os dados do chão de fábrica a processos de negócio mais abrangentes, pelo que muitos fabricantes utilizam o SAP em conjunto com ou em alternativa a um MES autónomo dedicado.
Qual é a diferença entre MES e ERP?+Um MES (Sistema de Execução de Manufactura) centra-se exclusivamente na monitorização, controlo e otimização da atividade de produção em tempo real no chão de fábrica. Um sistema ERP (Enterprise Resource Planning) gere os processos de negócio de toda a empresa, incluindo finanças, aprovisionamento, recursos humanos e cadeia de abastecimento. Os dois sistemas são complementares: o ERP trata do planeamento e dos dados empresariais, enquanto o MES executa e acompanha o que acontece durante a produção real.
O que é MES vs SCADA?+O MES e o SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) operam em camadas diferentes da pilha de produção. Os sistemas SCADA recolhem dados em tempo real de sensores e dispositivos das máquinas e controlam equipamentos automatizados ao nível da fábrica. O MES situa-se acima do SCADA, utilizando esses dados para gerir ordens de produção, rastrear materiais, fazer cumprir padrões de qualidade e reportar o desempenho. Em muitas instalações, ambos os sistemas funcionam em conjunto, com o SCADA a enviar dados em tempo real para o MES.
O que é um tutorial de sistema de execução de fabrico?+Um tutorial de sistema de execução de fabrico é um recurso de aprendizagem estruturado que guia os utilizadores pelos conceitos fundamentais, navegação e fluxos de trabalho do software MES. Os tutoriais de MES eficazes abrangem os conceitos básicos do sistema, gestão de ordens, rastreamento em tempo real, etapas de controlo de qualidade e relatórios. Muitas organizações complementam os tutoriais formais com ferramentas de orientação integradas na aplicação que fornecem instruções passo a passo diretamente dentro da interface do MES para apoiar a aprendizagem no fluxo de trabalho.
Sarah supervisiona tudo o que diz respeito ao marketing de entrada, explorando os múltiplos usos empresariais e tópicos relacionados com a adoção digital. As suas experiências anteriores incluem marketing B2C e de produto no espaço de escuta social, identificando tendências emergentes do setor.