Sistemas avanzados de manufactura: MES vs. ERP vs. MOM vs. SCADA

Los sistemas avanzados de manufactura resultan indispensables en la actualidad. A través de estos es posible incrementar el control operacional y la rentabilidad de las operaciones.

Sin embargo, antes de definir cuál o cuáles soluciones implementar es importante conocer las funcionalidades de cada una, así como las necesidades concretas del piso de producción y del negocio en general.

Solo de esta manera la implementación de uno o varios sistemas se traducirá en mejoras, eficiencia, solución de problemas y conquista de distintos objetivos.

Además, la compresión de las características y potencialidades de los mismos permite utilizarlos para las situaciones y tareas adecuadas y, en consecuencia, garantizar un óptimo aprovechamiento.

Dicho esto, a continuación explicaremos las principales funciones de cuatro de los sistemas avanzados de manufactura más útiles y potentes: MES, ERP, MOM y SCADA. También, analizaremos algunas diferencias entre estos.

¡Veamos!

Sistemas MES

Los sistemas de ejecución de fabricación (MES, por sus siglas en inglés) destacan por sus funciones modulares, como:

  1. Integración con el negocio

  2. Ejecución de manufactura

  3. Gestión del Batch

  4. Gestión de la calidad

  5. Gestión de reglas de negocio

  6. Gestión de operaciones

En cuanto a la ejecución de tareas y procesos de producción, los sistemas MES cuentan con diferentes potencialidades que las convierten en la mejor alternativa.

Entre otras cosas, estas soluciones son transaccionales y operan en tiempo real, unifican los procesos de manufactura con base en los requerimientos de los clientes y ofrecen información sobre las actividades de producción, brindando apoyo en la toma de decisiones.

En cuanto a la recolección de información y acceso a la misma, los sistemas MES son alimentados por historiadores, HMI, bases de datos, controladores y SCADA.

Otra gran potencialidad de esta solución es que, a diferencia de sistemas como los ERP, brindan la posibilidad de modelar las plantas y sus áreas y máquinas con las necesidades productivas específicas.

Para comprender mejor cuándo o para qué utilizar un sistema MES, explicaremos algunas de las funcionalidades que mencionamos líneas atrás de manera específica y detallada:

Administración de la calidad

Consiste en el control estadístico de los procesos en tiempo real, lo que garantiza un efectivo monitoreo del sistema y reducción o minimización de las variaciones del proceso.

Esto ayuda a eliminar el reproceso de fabricación y las pruebas, lo cual tiene una relación directa con el incremento de la productividad de la planta.

Órdenes y monitoreo de Batch

Los sistemas MES funcionan de manera óptima en ejecución de procesos de producción por lotes, sin supervisión directa o control de usuarios.

Gracias a estos es posible establecer listas de órdenes acompañadas de la información correspondiente. También proporcionan información en línea acerca de las recetas y la ocupación de unidades.

Trazabilidad de materiales

Esta es otra de las grandes funcionalidades de gestión y seguimiento de operaciones. Se centra en la genealogía de productos basada en eventos de materiales, como movimientos y transformaciones.

Además, permite asociar pesos y variables en cada etapa del proceso por medio de lecturas de códigos de barras.

Sumado a esto, un sistema MES tiene la capacidad de gestionar el desempeño, los paros y la disponibilidad en tiempo real, así como el OEE en líneas generales.

Además de estas funcionalidades, los sistemas MES generan reportes de manera automática o manual en formatos como Excel y HTML, así como reportes de KPI, Batch y trazabilidad.

Otro aspecto que lo convierte en una gran alternativa es el cumplimiento del estándar ISA 95, que se centra en la integración entre sistemas de control de producción y soluciones de funciones empresariales, como los ERP.

Así, la funcionalidad de la empresa se separa en tres capas fáciles de identificar: nivel de planificación, nivel de ejecución y nivel de control.

En esta integración, el sistema MES recibe las órdenes de trabajo preprogramadas del ERP y luego las somete a una reprogramación detallada de acuerdo a lo requerido en cada uno de los puestos de trabajo.

Después de esto, el MES devuelve el estado de las órdenes al ERP en tiempo real, lo que se traduce en una eficiente y provechosa retroalimentación de información.

Entre las especificaciones e informaciones que incluyen estas órdenes se encuentran el estado actual de las máquinas, la velocidad de producción, las horas hombre acumuladas e, incluso, un estimado del tiempo requerido para finalizar la orden en curso.

Aunque, como ves, los sistemas MES y ERP pueden integrarse de manera efectiva y ello genera excelentes resultados, los segundos también cuentan con funcionalidades específicas y satisfacen necesidades concretas.

¡Descubre más sobre esta solución en las próximas líneas!

Sistemas ERP

Los ERP o Enterprise Resource Planning (sistemas de planificación de recursos empresariales) gestionan el proceso productivo desde el punto de vista generalista.

Se trata de una herramienta de gestión básica para una compañía, por lo que no está específicamente diseñada para suplir necesidades relacionadas con el control operacional en tiempo real.

Cuando nos enfocamos únicamente en los aspectos y tareas de producción, vemos que los ERP son insuficientes para un seguimiento operativo óptimo de las actividades del piso de producción.

También carece de sincronización oportuna de datos con la realidad de la planta.

Simplemente, fomenta la integración de la tecnología para organizar la producción y los procesos relacionados con ella, pero que se llevan a cabo en otras áreas de la empresa.

A pesar de ser limitadas cuando las analizamos desde la perspectiva del área de producción, para gerentes y directivos estas soluciones tienen una gran utilidad desde el punto de vista de la planeación y el seguimiento de flujos de información generales y básicos.

Y es que integran programas de aplicación en contabilidad, finanzas, almacenaje, transporte, distribución, logística, mercadeo, recursos humanos y, por supuesto, ventas.

A través de una base de datos centralizada y de fácil acceso, estos sistemas empresariales garantizan que miembros de diferentes departamentos puedan tener a la mano información de interés.

Además, permiten que departamentos afines, como los de ventas y mercadeo, puedan manejar los mismos datos y seguir a la par la evolución de proyectos y estrategias.

Esta dinámica también involucra al personal encargado de las tareas de producción y transformación de materia prima en productos terminados.

Lo mencionado demuestra la utilidad de un ERP como complemento de un sistema de ejecución de manufactura como el MES, y también deja en evidencia que por sí solos no pueden satisfacer las necesidades de producción y control operacional.

Sistemas MOM

Es importante no confundir estos sistemas avanzados de manufactura con los MES.

La realidad es que se trata de soluciones distintas, pero es posible implementarlas de manera simultánea e integrada.

Específicamente, los sistemas de gestión de operaciones de fabricación (MOM) cubren la arquitectura e integración ISA-95 de manera específica, funcionando como un enlace entre la automatización de procesos productivos con la operación del negocio.

Mientras tanto, los sistemas MES son mucho más flexibles y atienden las necesidades concretas del piso de producción.

Sin embargo, esto no quiere decir que los sistemas MOM no cuenten con funcionalidades y competencias relacionadas con el incremento de la productividad y la optimización, tales como:

Digitalización de procesos

A través de la digitalización de las áreas de producción, los sistemas MOM incrementan la eficiencia y flexibilidad y, a la vez, mejoran el tiempo de lanzamiento al mercado.

Los procesos completamente automatizados también brindan la posibilidad de responder de forma ágil y eficaz a la innovación disruptiva y los cambios del mercado.

Gestión del I + D

Estos softwares también cuentan con la capacidad de gestionar y flexibilizar procesos y operaciones relacionados con el desarrollo de nuevos productos y métodos, o mejora de los mismos.

Además, ayuda a vigilar y seguir el cumplimiento de estándares y parámetros de calidad.

Programación de secuencia de órdenes de producción

La implementación de sistemas MOM, al igual que de softwares MES, flexibiliza la planificación de las labores de producción y, también, la ejecución de las mismas.

A través de la programación y secuenciación, agilizan las diferentes etapas de transformación de materia prima y el diseño de las mismas.

Sistemas SCADA

Existen muchas formas en que un sistema SCADA puede ayudar a tu fábrica, ya que se trata de una solución flexible que tiene la capacidad de interactuar con diferentes dispositivos de control industrial de procesos.

Al seguir los principios del Internet de las Cosas (IoT), las funcionalidades se asocian con la obtención y gestión de datos, el monitoreo y la optimización de los flujos de información en general. Algunas de estas, son:

Automatización

Los sistemas SCADA pueden valorarse como una extensión de los tradicionales HMI locales que brindan acceso a información de todos los procesos de manufactura.

Además de esto, guardan una relación directa con la inteligencia industrial y la automatización, permitiendo la sustitución de procesos manuales y el uso del papel.

Esto gracias a su capacidad de integración automática y a su arquitectura con conectividad, que reemplaza o extiende la vida de los sistemas propietario.

Envío de información a softwares MES y ERP

Estos sistemas avanzados de manufactura también cumplen con la norma ISA-95 y promueven la modernización y optimización general de las fábricas.

De hecho, una de sus funciones principales es enviar información crucial a los softwares MES y ERP, traduciendo datos operativos en inteligencia empresarial y elementos para la planificación y toma de decisiones.

Control y monitoreo de operaciones

A través de la implementación de un sistema SCADA es posible monitorear y controlar las operaciones a través de la visualización de datos e indicadores en tiempo real.

Y es que estos softwares pueden obtener información de diferentes áreas y etapas de producción gracias a su capacidad de intercambiar datos con distintos dispositivos de red y protocolos, como OPC, DDE y Profibus.

Manejo situacional de alarmas

Además de permitir y controlar las operaciones en general, los sistemas SCADA se caracterizan por su manejo situacional de alarmas, lo que posibilita que los operadores y trabajadores puedan pronosticar eventos y situaciones futuras.

El sistema de alarmas de este software, lejos de generar alertas en todo momento y de forma innecesaria, realmente avisa cuando surgen condiciones anormales en el piso de producción, que requieren una acción inmediata.

Además, sus métodos de alerta son gráficos e intuitivos, lo que agiliza la comprensión y asimilación por parte del operador, algo indispensable para una acción o decisión posterior.

Acceso a información histórica

Cuando se necesita una solución que permita evaluar de manera profunda el rendimiento operativo y seguir su evolución en el tiempo, estos sistemas avanzados de manufactura son los más recomendados.

Los sistemas SCADA almacenan información de forma histórica y permiten el fácil acceso a la misma por medio de herramientas inteligentes que despliegan los datos normalizados en formatos de reporte.

Para su práctica visualización, trabajan a través de pantallas que señalas los estatus de cada una de las áreas de la planta y etapas, tanto a nivel histórico como en tiempo real.

En general, el sistema SCADA posee una especie de estación maestra que sirve como control central para todas las demás operaciones de monitoreo.

Otro aspecto valioso del sistema SCADA es su tolerancia a fallas, lo que garantiza que jamás se pierda el control y la visualización del proceso de fabricación.

Esto se debe a que cuenta con un mecanismo de configuración tolerante a fallas, que consta de un sistema primario y otro de respaldo.

De esta manera, cuando se presente alguna falla en los servicios primarios activos, se comenzarán a ejecutar servicios en espera, de los que también surgirán datos e información.

¡Eso es todo! Ya conoces cuáles son las funciones y características de cuatro de los principales sistemas avanzados de manufactura.

Como ves, estos pueden implementarse de manera integrada, pero antes es necesario evaluar e identificar las necesidades concretas del piso de producción y del negocio en general.

También es necesario garantizar que el proveedor de los mismos brinde soporte continuo y apoyo durante el proceso de capacitación de quienes estarán a cargo.

¿Te pareció interesante la comparación entre los sistemas avanzados de manufactura que hemos abordado en esta lectura? Te invitamos a ampliar esta información leyendo nuestro artículo sobre 7 razones para implementar soluciones de inteligencia de manufactura.

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