Bạn cần hệ thống MES mở hay đóng?

Có rất nhiều cuộc tranh luận và thảo luận liên quan đến cách một Hệ thống Thực thi Sản xuất (MES) nên hoạt động theo quan điểm của IIoT và Công nghiệp 4.0. Các từ ‘mở’ và ứng dụng ‘đóng’ cũng được gặp trong các cuộc tranh luận như vậy;

Tôi sẽ tập trung vào sự khác biệt cơ bản giữa MES mở và đóng, và cái nào phù hợp với thời gian sắp tới.

Một số nền tảng chung

Theo truyền thống, các ứng dụng MES được thiết kế để bắt chước quy trình sản xuất nhằm giúp thực hiện giống nhau; các ứng dụng được thiết kế riêng và nằm trên máy chủ cục bộ trong cơ sở và được quản lý bởi nhóm CNTT nội bộ hoặc nhà cung cấp bên thứ ba. Mặc dù các ứng dụng ban đầu này thực thi tốt (đó là mục đích chính của chúng), chúng có một số khuyết điểm nghiêm trọng: kiến ​​trúc của chúng cứng nhắc, theo nghĩa là bất kỳ thay đổi nào được thực hiện đều khá khó khăn, dẫn đến các vấn đề về khả năng mở rộng và khả năng mở rộng.

Trên hết, các ứng dụng cổ điển này được thiết kế để chỉ hoạt động với một bộ thiết bị nhất định và có Giao diện người dùng đồ họa (GUI) tiêu chuẩn, do đó bất kỳ thay đổi nào trong công nghệ quy trình sẽ khiến ứng dụng hiện tại trở nên vô dụng hoặc dẫn đến nâng cấp rất tốn kém.

Các ứng dụng này cũng có khả năng tích hợp hạn chế với các hệ thống kinh doanh cấp cao hơn như ERP, SCM, CRM và WMS. Các ứng dụng MES này thường được gọi là các sản phẩm ‘Legacy ‘; điển hình là các hệ thống cứng nhắc được xây dựng dựa trên công nghệ cũ với phạm vi tích hợp hạn chế và quá trình nâng cấp cực kỳ tốn kém do lượng nỗ lực cần thiết để hiện đại hóa chúng. Trong một số trường hợp, nhà cung cấp có thể đã mất khả năng hỗ trợ các ứng dụng cũ của họ.

Hệ thống mở và hệ thống đóng

Các ứng dụng cũ là ví dụ hoàn hảo về một hệ thống ‘đóng’, được thiết kế để thực hiện một chức năng cụ thể nhưng bị giới hạn về chức năng và phạm vi. Ngay cả một số ứng dụng MES được giới thiệu với kiến ​​trúc hiện đại hơn một chút cũng có thể được phân loại là hệ thống đóng, mà chúng tôi sẽ đề cập sau trong bài đăng này. Đầu tiên, chúng ta hãy hiểu hệ thống mở đại diện cho điều gì và tại sao việc lựa chọn MES với nền tảng dữ liệu mở là điều cần thiết từ quan điểm của Công nghiệp 4.0.

Cuộc cách mạng công nghiệp hiện nay (Công nghiệp 4.0) đòi hỏi phải có kết nối đầu cuối trong chuỗi cung ứng. Điều này cho phép các quyết định được chủ động đưa ra, dựa trên thông tin thông minh thu được thông qua các ứng dụng CNTT tích hợp dọc theo chuỗi cung ứng.

Các hệ thống này sử dụng dữ liệu thời gian thực như IIoT để thêm ngữ cảnh, để chuyển đổi dữ liệu thô này thành dữ liệu thông minh có thể hành động, trong thời gian thực và qua các cấp và tầng khác nhau của doanh nghiệp.

Trong môi trường Công nghiệp 4.0 lý tưởng, một sự kiện xảy ra tại cửa hàng sẽ tự động kích hoạt toàn bộ chuỗi hoạt động dựa trên CNTT. Một sự kiện đơn giản như một nơi bị lỗi gây ra rò rỉ dầu nhỏ trong một bộ phận lắp ráp sẽ dẫn đến các hành động và hiểu biết sâu rộng chưa từng có trong sản xuất nếu các ứng dụng CNTT phù hợp được tích hợp và khả năng hiển thị phù hợp.

Bám sát ví dụ về nơi bị lỗi, ngay sau khi vấn đề được phát hiện, MES sẽ bắt đầu hoạt động. Vì MES được kết nối với thiết bị quy trình và duy trì toàn bộ lịch sử các lỗi liên quan đến niêm phong nên nó có thể đưa ra thông báo cho người vận hành về các sự cố quy trình này. Các thông báo MES có thể bao gồm thông tin chi tiết về nhà cung cấp, lịch sử xảy ra và các hành động khắc phục được đề xuất. Điều này sẽ giúp chủ sở hữu quy trình thực hiện các bước tiếp theo mà không bị trễ quyết định.

Ngoài ra, MES cũng có thể tăng cảnh báo và gửi cảnh báo đến các ứng dụng cấp cao hơn như ERP để chỉ ra sự thiếu hụt sản phẩm tốt để vận chuyển (trì hoãn đơn đặt hàng của khách hàng) hoặc đến các ứng dụng thiết bị xử lý sử dụng dữ liệu cảm biến để cảnh báo vi phạm GMP. Kết quả cuối cùng là một chuỗi cung ứng chặt chẽ hơn để hạn chế tổn thất và hoạt động nhanh nhạy hơn, giảm sự chậm trễ và sai sót.

Hệ thống mở biến Công nghiệp 4.0 trở thành hiện thực

Giao tiếp mở, không hạn chế, phong phú như vậy bằng cách sử dụng cả các ứng dụng hỗ trợ IIoT và ứng dụng để tích hợp ứng dụng, với MES ở trung tâm, là điều khiến Công nghiệp 4.0 trở thành hiện thực cho chuỗi giá trị sản xuất.

Dữ liệu được thu thập trong một luồng thời gian thực từ sàn cửa hàng; phân tích cơ bản được thực hiện để phát triển các mẫu, xu hướng và hiểu biết sâu sắc thông qua học máy; các đầu vào đến từ các ứng dụng khác nhau như ERP hoặc WMS sau đó được thêm vào để tạo ra sự thông minh, sau đó được chuyển đến người dùng cuối ở định dạng mong muốn; tất cả trong khi điều phối quy trình, quản lý chất lượng, tuân thủ và cải tiến liên tục đang diễn ra tự động trên khu vực sản xuất thông qua MES.

Kịch bản này là không thể đạt được khi sử dụng MES Legacy , mục đích thu thập và báo cáo dữ liệu đơn giản không phù hợp với lý tưởng của Công nghiệp 4.0 – thiếu khả năng tích hợp phong phú và giao tiếp giữa các ứng dụng mà các kiến ​​trúc hiện đại ngày nay cung cấp.

MES mở, hiện đại là một ứng dụng mô-đun nhưng có thể cấu hình, là nền tảng cho nền tảng dữ liệu sản xuất. Nền tảng dữ liệu này hỗ trợ tích hợp với các hệ thống điều khiển quy trình cấp thấp hơn thông qua các giao thức tích hợp thiết bị đã thiết lập cũng như tích hợp với các ứng dụng cấp cao hơn như ERP / SCM. Loại kiến ​​trúc mở và khả năng tích hợp này là điều bắt buộc để MES thực sự được kích hoạt IIoT và thực hiện các chức năng mong đợi giúp nó sẵn sàng với Công nghiệp 4.0.

Một ứng dụng mở lý tưởng có khả năng giao tiếp giữa các lớp ứng dụng, trong thời gian thực, cùng với khả năng xử lý cả luồng và lô dữ liệu. Dữ liệu luồng có thể được xử lý tại nguồn; dữ liệu hàng loạt có thể được thu thập, định dạng và xử lý sau đó khi tải hoặc nhu cầu ít quan trọng hơn. Cả hai đều có thể cung cấp ngữ cảnh phong phú để cho phép ra quyết định hiệu quả và nhanh chóng – một tính năng quan trọng của ứng dụng mở lý tưởng.

Bây giờ, ngược lại là một ứng dụng đóng . Đối với phần mềm, nó đề cập đến một hệ thống có khả năng giao tiếp với các thành phần khác trong hệ sinh thái của nó (ví dụ để thu thập thông tin từ thiết bị xử lý) nhưng nó được coi là đóng vì những khó khăn về cấu trúc trong giao tiếp với các ứng dụng cấp cao hơn và internet- các thiết bị hỗ trợ được sử dụng bởi nhân viên quy trình và chuỗi cung ứng.

Nó cũng có thể bị hạn chế về khả năng được mở rộng hoặc làm giàu bằng công nghệ mới hơn – hoặc nỗ lực để làm điều đó là cao đáng kể. Nếu bạn sử dụng MES đóng tương tự như MES vừa được mô tả, MES của bạn không phải là ứng dụng lý tưởng để hỗ trợ Công nghiệp 4.0 và có lẽ đã đến lúc cân nhắc thay đổi nó.

Một ứng dụng đóng theo kiến ​​trúc của nó sẽ thiếu chính các tính năng tạo thành nền tảng của một nền tảng dữ liệu sản xuất để giao tiếp mở và không hạn chế. Kết luận hợp lý để rút ra ở đây rất đơn giản: nếu bạn muốn đi trên con đường của Công nghiệp 4.0, bạn cần phải chuyển sang một MES mở và hiện đại hơn.

Công nghiệp 4.0 là một thực tế — và để đạt được những lợi ích của nó cũng như tổ chức của bạn sẵn sàng cho quá trình chuyển đổi, bạn cần đảm bảo rằng MES của bạn được mở. Một MES khép kín hạn chế bạn một cách không cần thiết về khả năng hiển thị, hợp tác, tối ưu hóa chuỗi cung ứng và lợi thế cạnh tranh về khả năng đáp ứng và khả năng thích ứng với sự thay đổi, vì có thể thiếu tích hợp, thu thập dữ liệu và phân tích sâu.

Mặt khác, một MES mở cung cấp những lợi ích khác xa với sự tích hợp rõ ràng và thông tin kinh doanh có được nhờ khả năng truy cập dữ liệu hệ thống và quy trình theo thời gian thực. MES mở là xương sống cho cơ sở hạ tầng dữ liệu và phân tích của bạn – nền tảng cho Công nghiệp 4.0.