MES w chmurze, czyli SAP Digital Manufacturing Cloud cz.2

Digital Manufacturing Cloud for execution (DMCe) Komponent SAP DMC for execution to zasadnicza część rozwiązania DMC, umożliwiająca użytkownikowi zarządzanie danymi podstawowymi, sterowanie procesem produkcyjnym, zarządzanie tematami jakościowymi, czy też monitorowanie kluczowych wskaźników efektywności. To w ramach tego modułu następuje dwustronna komunikacja z systemem ERP (dane podstawowe + dane transakcyjne), jak również komunikacja z maszynami i urządzeniami produkcyjnymi (z wykorzystaniem platformy SAP Plant Connectivity).

Do najważniejszych funkcjonalności DMCe należą ekrany produkcyjne operatorów (POD – Production Operator Dashboards). Są to w pełni konfigurowalne formatki, wyświetlane na terminalach produkcyjnych, komputerach stacjonarnych, tabletach oraz innych urządzeniach mobilnych, poprzez które operator jest w stanie w wygodny sposób rejestrować zdarzenia produkcyjne (początek i koniec operacji, zużycie komponentów, przyjęcia wyrobów, przerwy, awarie maszyn, problemy jakościowe, itd.). Ekrany dają również możliwość wglądu do instrukcji stanowiskowych, a także monitorowania, kluczowych z punktu widzenia danego stanowiska roboczego / zlecenia, wskaźników efektywności. Kolejne funkcjonalności umożliwiają szczegółowe raportowanie realizacji produkcji w różnych ujęciach (materiał, maszyna, zlecenie, itd.) i w różnej granulacji czasowej. Podstawą do prawidłowego działania modułu jest właściwie wykonana konfiguracja, uwzględniająca ograniczenia techniczne i reguły biznesowe, przestrzeganie których pozwala na optymalne dostosowanie pracy systemu do rzeczywistości produkcyjnej danej organizacji.

Digital Manufacturing Cloud for insights (DMCi)

DMC for insights to moduł przeznaczony do wielowymiarowej analizy danych produkcyjnych. Aplikacje do dyspozycji użytkownika DMCi umożliwiają m.in. porównanie wskaźników efektywności pomiędzy zakładami w ramach danej organizacji, jak również zejście na poziom analizy pojedynczej maszyny. Dzięki temu każdy użytkownik systemu, od operatora po członka zarządu, otrzymuje wartościowe informacje, istotne z punktu widzenia danego stanowiska. Przechodzenie pomiędzy poziomami raportowania jest płynne, co dodatkowo ułatwia interpretację analizowanych informacji. Istotną funkcjonalnością komponentu jest predykcyjne zarządzanie jakością, umożliwiające wykorzystanie algorytmów uczenia maszynowego (z ang. machine learning) do przewidywania potencjalnych problemów jakościowych. System na podstawie danych historycznych, obejmujących charakterystyki produkowanych wyrobów, parametry wykorzystywanych maszyn oraz dotychczasowe zgłoszenia jakościowe, analizuje ryzyko wystąpienia usterek i na tej podstawie zaleca wykonanie przeglądów maszyn i urządzeń. Podobnie jak w przypadku modułu DMCe, także DMC for insights wymaga odpowiedniej konfiguracji, która przekłada się następnie na spersonalizowane raporty i analizy.

Resource Orchestration (REO)

Trzeci moduł, który funkcjonuje zarówno jako część pakietu DMC, jak i niezależny produkt, to Resource Orchestration (REO) – narzędzie do harmonogramowania pracy maszyn i operatorów. Bazą do harmonogramowania pracy maszyn są operacje, przesyłane w ramach zleceń produkcyjnych z systemu ERP lub utworzone bezpośrednio w DMC. System automatycznie podpowiada maszyny możliwe do wykorzystania na podstawie ich przypisania do stanowiska roboczego lub grupy materiałowej, a także na podstawie określonych przez użytkownika parametrów technicznych i priorytetów. Kierownik zmiany w łatwy sposób na wykresie Gantta, przy użyciu funkcji drag and drop, może przypisać operację do maszyny, a następnie na bieżąco zarządzać sytuacją, reagując na nieprzewidziane zdarzenia, np. awarie. Poza przypisaniem ręcznym, REO umożliwia harmonogramowanie automatyczne z wykorzystaniem standardowych lub przygotowanych przez użytkownika heurystyk. Druga część funkcjonalności modułu dotyczy harmonogramowania czasu pracy operatorów produkcyjnych. System umożliwia przypisanie pracowników do poszczególnych zmian i operacji, uwzględniając przy tym ich kwalifikacje, posiadane uprawnienia i certyfikaty. Narzędzie jest więc wyjątkowo przydatne w branżach korzystających z wysoko wykwalifikowanych pracowników, w których możliwość rotowania kadrą pomiędzy stanowiskami roboczymi jest ograniczona. Podobnie jak w przypadku pozostałych modułów, także Resource Orchestration pozwala na dostosowania wyglądu aplikacji do specyficznych wymagań użytkowników.

Digital Manufacturing Cloud Edge

Niewątpliwie MES to jeden z tych systemów w przedsiębiorstwach produkcyjnych, który w szczególnym stopniu wymaga szybkiej i niezawodnej wymiany danych oraz nieprzerwanej gotowości do świadczenia usług. Niedopuszczalne są nawet krótkie przestoje produkcyjne związane z brakiem dostępu do systemu sterowania produkcją. Jak więc w te oczekiwania wpisuje się narzędzie chmurowe, którego użytkownik oddalony jest od źródła danych czasami nawet o tysiące kilometrów. Odpowiedzią na to wyzwanie jest tzw. przetwarzanie brzegowe (z ang. edge computing), polegające na przeniesieniu części danych i aplikacji bliżej użytkownika, w tym przypadku do zakładu, w którym użytkownik pracuje. SAP, w ramach rozwiązania DMC, również daje taką możliwość w postaci usługi DMC Edge. W praktyce wiąże się to z wynajęciem w modelu „sprzęt jako usługa” (z ang. hardware as a service) urządzenia, na którym zainstalowane będą krytyczne aplikacje oraz przechowywany będzie niezbędny zakres danych podstawowych i transakcyjnych (np. w horyzoncie jednej zmiany roboczej). Dzięki takiemu rozwiązaniu, nawet tymczasowy brak połączenia z usługą w chmurze, wynikający na przykład z problemów z siecią, nie spowoduje utraty ciągłości pracy operatorów produkcyjnych. To jaki zakres aplikacji i danych zostanie przeniesiony do przetwarzania brzegowego zależy od klienta, a więc jest to również element konfiguracji całego rozwiązania. DMC Edge umożliwia ponadto korzystanie z mikrousług, które przejmują na siebie przetwarzanie i analizę części danych, zmniejszając w ten sposób ich przepływ do chmury oraz skracając czas otrzymywania informacji zwrotnej przez użytkownika. Przykładem takiej mikrousługi może być wspomniane już predykcyjne zarządzanie jakością, w którym modele przygotowane i przetestowane w chmurze (korzystając z dużo większych mocy obliczeniowych) mogą być następnie wykorzystywane produkcyjnie w oparciu o przetwarzanie brzegowe w DMC Edge.

Rysunek 2. Schemat wykorzystania komponentu SAP DMC Edge

Źródło: Opracowanie własne IPOPEMA Business Consulting, na podstawie materiałów SAP

W kolejnej, ostatniej części artykułu przedstawiona zostanie szczegółowa ocena systemu DMC, biorąca pod uwagę kryteria, takie jak: zakres funkcjonalny, niezawodność działania, bezpieczeństwo danych, model finansowania,  czy planowany rozwój systemu.

IPOPEMA Business Consulting – partner wdrożeniowy SAP DMC

Manufacturing Team w IPOPEMA Business Consulting to eksperci dziedzinowi z kilkudziesięcioletnim stażem, konsultanci wdrożeniowi z międzynarodową praktyką oraz zespół doświadczonych programistów. Zrealizowaliśmy wiele implementacji modułów produkcyjnych ERP, w tym opartych o platformę S/4HANA. Wdrożyliśmy rozwiązania MES’owe z portfolio SAP, a także zbudowaliśmy własne narzędzie MES, oparte o technologię UI5, osadzone na bazie danych HANA. Regularnie poszerzamy swoją wiedzę i kompetencje, ściśle współpracując z zespołami SAP Poland oraz SAP Digital Supply Chain.

W ramach struktury IPOPEMA Business Consulting, jesteśmy częścią zespołu Supply Chain Management, specjalizującego się w transformacji łańcucha dostaw w oparciu o rozwiązania SAP. Realizujemy projekty w obszarze planowania łańcucha dostaw (IBP, MP&S, PPDS, APO), produkcji (S/4HANA, DMC, ME, MII) oraz logistyki (EWM, TM), wykorzystując przy tym doświadczenie zdobyte na rynku polskim i zagranicznym.

Zachęcamy Państwa do zadawania pytań, dyskusji na temat rozwiązania SAP DMC oraz pozostałych produktów z obszaru SCM, jak również uczestnictwa w eventach poświęconych tej tematyce, o których wkrótce więcej na naszej stronie internetowej.