MES là gì? 5 phút hiểu về Hệ thống Điều hành Sản xuất cho nhà máy MES (Manufacturing Execution System)

Trong thị trường đầy tính cạnh tranh như hiện nay, các nhà sản xuất luôn cố gắng tìm cách nâng cao hiệu quả sản xuất để tạo ra lợi thế cạnh tranh. Làm thế nào để tăng năng suất nhưng lại giảm thiểu chi phí tối ưu? Khi bài toán này được đặt ra, Hệ thống Điều hành Sản xuất cho nhà máy MES ra đời, và đang ngày càng trở thành một xu thế được các doanh nghiệp Việt Nam đặc biệt quan tâm.

MES là gì?

Hệ thống Điều hành Sản xuất dành cho nhà máy, còn được gọi là MES (Manufacturing Execution System), là một hệ thống máy tính theo dõi và quản lý hoạt động sản xuất, kiểm soát quá trình sản xuất, quản lý các giai đoạn hậu cần và lịch sử sản phẩm từ nguyên liệu đầu vào đến sản phẩm hoàn thiện trong thời gian thực. MES là một hệ thống tích hợp có khả năng theo dõi nhiều yếu tố đồng thời (bao gồm nguyên vật liệu, nguồn nhân lực, máy móc), quản lý chất lượng sản phẩm, tối ưu hóa quy trình sản xuất và cải thiện hiệu suất kinh doanh.

Hệ thống MES có thể được áp dụng trong nhiều ngành sản xuất đa dạng: may mặc, điện tử, hóa chất, vật liệu xây dựng,… đặc biệt trong ngành FMCG, thực phẩm – đồ uống và chăm sóc sức khỏe. 

Trong ngữ cảnh của cuộc chuyển đổi số hiện nay, hệ thống Điều hành sản xuất MES được xem như một công cụ trung gian giữa Hệ thống Điều khiển giám sát & Thu thập dữ liệu (SCADA) và Hệ thống Hoạch định Tài nguyên doanh nghiệp (ERP), cũng như Hệ thống Điều khiển quá trình tự động hóa máy móc (PLC). Tất cả các hệ thống này đều đóng vai trò quan trọng trong quá trình tự động hóa của các ngành công nghiệp sản xuất. Hệ thống MES thực hiện nhiệm vụ quản lý và cập nhật thời gian thực trong quá trình sản xuất thông qua các báo cáo số hóa, thay thế cho việc quản lý sau sản xuất bằng các báo cáo văn bản thủ công.

Vì sao doanh nghiệp cần hệ thống MES?

Hệ thống MES đang trở thành một xu hướng không thể tránh được trong các ngành công nghiệp sản xuất. Trong bối cảnh cạnh tranh khốc liệt trên thị trường toàn cầu, việc duy trì sản xuất ổn định không còn đủ, mà cần phải tạo ra lợi thế cạnh tranh độc đáo. Để đạt được điều này, cần phải nâng cao khả năng quản lý chuỗi cung ứng sản phẩm, quản lý dữ liệu, triển khai quá trình sản xuất thông minh và tối ưu hóa hiệu suất. Do đó, nếu doanh nghiệp của bạn đang phải đối mặt với những thách thức thường gặp trong quá trình sản xuất như:

• Thông tin chậm trễ, dẫn đến việc xử lý không kịp thời,
• Gián đoạn sản xuất, dẫn đến tình trạng sản xuất hàng hóa chậm trễ so với lịch dự kiến hoặc không đạt chất lượng,
• Khó khăn trong việc đổi mới bắt kịp với xu thế thị trường,
• Mất thời gian, gặp rủi ro và xảy ra nhiều lỗi do các quy trình thủ công, thủ tục giấy tờ
• Không thể quản lý trực quan, khó theo dõi vì có quá nhiều hệ thống trong nhà máy, các hệ thống rời rạc, không liên kết với nhau,
• Gặp vấn đề trong truy xuất nguồn gốc, truy tìm tài liệu,

Rất có thể, doanh nghiệp của bạn cần đến hệ thống MES.

Các chức năng chính của hệ thống MES

Thông thường các chức năng của hệ thống MES bao gồm:

Quản lý chất lượng sản phẩm

Quản lý thông số kỹ thuật sản phẩm: Hệ thống MES lưu trữ thông tin định nghĩa sản phẩm và giao tiếp dữ liệu với các hệ thống thông tin khác liên quan đến quy tắc sản xuất chuẩn, tài liệu chứng từ và chứng nhận. Điều này hình thành một hệ thống thông tin thống nhất để đảm bảo rằng sản phẩm được sản xuất tuân theo các thông số kỹ thuật đã chuẩn hóa.

Quản lý khả năng theo dõi nguồn gốc: MES tạo và duy trì các bản ghi về nguồn gốc của sản phẩm, cho phép theo dõi, tìm kiếm và truy xuất nguồn gốc trong thời gian thực. Điều này giúp quản lý nắm bắt tình hình của hàng tồn kho trong quá trình sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm trong suốt quá trình, cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu hồi sản phẩm khi cần.

Giám sát và báo cáo thời gian thực: Hệ thống MES thu thập và lưu trữ dữ liệu liên quan đến sản phẩm, lao động và thiết bị, sau đó cung cấp báo cáo thời gian thực. Điều này giúp doanh nghiệp cập nhật thông tin về các vấn đề hay lỗi trong quá trình sản xuất ngay lập tức. Đồng thời, MES tích hợp các giải pháp kỹ thuật nhanh chóng, giúp giảm thiểu sai sót sản phẩm và đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt hơn.

Quản lý quy trình sản xuất

Quản lý nguồn tài nguyên: Hệ thống MES hỗ trợ việc đăng ký, quản lý và phân tích các nguồn lực của nhà máy, đảm bảo tính sẵn sàng và khả năng của nguồn lực, từ đó giảm thiểu những gián đoạn trong quá trình sản xuất hoặc lỗi hàng hóa do thiếu khả năng của nguồn lực.

Giám sát kế hoạch sản xuất: MES thu thập thông tin từ các đơn đặt hàng, yêu cầu từ hệ thống ERP hoặc các hệ thống lập kế hoạch khác của doanh nghiệp, sau đó sử dụng tối ưu nguồn tài nguyên hiện có. Đồng thời, MES cũng theo dõi quá trình sản xuất, đơn đặt hàng đã hoàn thành của các lô hàng, đảm bảo tuân thủ tiến độ sản xuất và giao hàng.

Phân tích hiệu suất sản xuất: Dựa trên việc cập nhật dữ liệu thô từ nhà máy, hệ thống MES phân tích và cung cấp thông tin hữu ích về tình hình sản xuất như lượng hàng tồn kho trong quá trình sản xuất (WIP), hiệu suất tổng thể của thiết bị (OEE), hiệu suất sản xuất,…

Kiểm soát quy trình thống kê: Hầu hết các hệ thống MES đều có tích hợp các chức năng thống kê như biểu đồ trực tuyến, Xbar-R, Xbar-S, P, Pn,… và các phép tính giới hạn, giúp phát hiện các điểm không hợp lý trong quy trình sản xuất và đưa ra các giải pháp tối ưu.

Tích hợp, số hóa các quy trình

• Số hóa thông tin: Các thông tin được số hóa từ sổ tay ghi chú vào hệ thống web/máy tính bảng và đẩy thông tin từ hệ thống SCADA vào nguồn dữ liệu chung. Cải tiến giải quyết vấn đề của môi trường làm việc bằng văn bản phức tạp, tốn thời gian và dễ xảy ra sai sót.
• Nhập báo cáo lên kho trực tuyến: Sử dụng các nguồn dữ liệu điện toán đám mây, hệ thống MES có khả năng cập nhật khối lượng lớn dữ liệu thông tin, báo cáo lên nền tảng trực tuyến. Điều này giúp tích hợp các thông tin, quy trình trong một hệ thống dữ liệu chung, đảm bảo tính thống nhất và dễ theo dõi quá trình phát triển sản xuất. Việc sử dụng kho dữ liệu trực tuyến cũng tránh được rủi ro mất dữ liệu khi có sự cố.

Lợi ích của hệ thống MES

Hệ thống Điều hành Sản xuất nhà máy MES đang dần trở thành một từ khóa tìm kiếm thịnh hành bởi nó mang lại những lợi ích đáng kể:

Tăng năng suất

• Cắt giảm các quy trình không cần thiết 31% 
• Giảm thời gian thu thập, nhập, lưu trữ dữ liệu trung bình 75% khi hầu hết các công việc đó đã được tự động hóa
• Giảm các công việc thủ công, thủ tục giấy tờ, quy trình phức tạp 56% nhờ vào việc số hóa các quy trình
• Giảm khuyết tật sản phẩm 18% do chuẩn hóa các quy trình
• Tăng hiệu quả máy móc 20% do được lên kế hoạch bảo trì bảo dưỡng tối ưu

Giảm chi phí

• Giảm chi phí nhân công 25% vì một số công việc được thực hiện thay thế bởi máy tính
• Giảm chi phí cho vật tư 31% vì nguồn lực luôn được lên kế hoạch sử dụng tối ưu

Làm thế nào để áp dụng hệ thống MES vào nhà máy của bạn?

Xác định mục tiêu cần đạt được

Trước khi bắt đầu triển khai hệ thống MES, doanh nghiệp cần xác định đích đến cuối cùng sau khi sử dụng MES là gì. MES hỗ trợ rất nhiều chức năng trong nhiều khu vực, bởi vậy nhà quản trị cần cân nhắc kỹ lưỡng và xếp thứ tự ưu tiên các mục tiêu, từ đó mới có thể xây dựng một hệ thống MES phù hợp với chức năng nào là trọng tâm và chức năng nào là không quá cần thiết. 

Lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ triển khai MES phù hợp

Việc triển khai hệ thống MES đòi hỏi tương đối chuyên môn kĩ thuật và hiểu biết nhất định về ứng dụng của MES trong ngành nghề, lĩnh vực cụ thể. Bởi vậy, việc lựa chọn một bên thứ ba cung cấp dịch vụ triển khai MES gần như là tất yếu và lựa chọn nhà cung cấp phù hợp, kĩ năng cao cực kì quan trọng. 

Với một đội ngũ lớn giàu kinh nghiệm triển khai các giải pháp thông minh cho các nhà máy tại nhật Bản và Việt Nam thành công, VTI Solutions tự tin là đối tác phù hợp đồng hành trong quá trình chuyển đổi cần thiết này. Chúng tôi tự hào cung cấp các giải pháp được tùy chỉnh theo yêu cầu, dễ dàng mở rộng quy mô và tích hợp với các hệ thống khác. Nếu bạn đang có một ý tưởng kinh doanh mới, một định hướng chuyển đổi hệ thống sản xuất, nhưng lo lắng về mặt kĩ thuật, hãy liên lạc với chúng tôi.

Chuẩn bị nguồn lực nội bộ

Sau khi đã chọn được nhà cung cấp phù hợp, doanh nghiệp cần thành lập đội ngũ thực hiện dự án có hiểu biết sâu sắc về những vấn đề còn tồn đọng tại nhà máy, lập kế hoạch thực hiện, khảo sát chi tiết nhà máy cùng nhà cung cấp để thu thập những thông tin cần thiết, và đào tạo nhân sự nhà máy về hệ thống việc ứng dụng hệ thống MES vào sản xuất.

MES và ERP có khác nhau?

Đều là những giải pháp vận hành doanh nghiệp thịnh hành và có nhiều điểm tương đồng, MES và ERP khiến nhiều doanh nghiệp lầm tưởng hai thuật ngữ đều nói về cùng một hệ thống. Trên thực tế, hệ thống MES và ERP có những khác biệt nhất định.

	ERP	Hệ thống Điều hành sản xuất MES
Mục đích	Đóng vai trò một phương tiện chia sẻ thông tin trong toàn bộ tổ chức	Thực hiện kiểm soát và vận hành chính xác quá trình sản xuất
Tiêu chí hoạt động	Hoạt động chủ yếu dựa vào các giao dịch tài chính (đơn đặt hàng, hóa đơn, bảng tính lương,…)	Theo dõi toàn diện các mặt của quy trình sản xuất (hàng tồn kho, nguyên vật liệu, bảo trì máy móc,…)
Cách thức thu thập dữ liệu	Chủ yếu sắp xếp và chia sẻ dữ liệu trong một tổ chức	Tập trung vào việc quản lý dữ liệu và báo cáo hoạt động sản xuất trong thời gian thực

Cấu trúc hệ thống MES – Hệ thống MES trong cấu trúc hệ thống Quản lý doanh nghiệp

Cấu trúc hệ thống MES

Hệ thống MES bao gồm bốn phân cấp chính: cổng thông tin dữ liệu, bộ phận quản lý chiến lược doanh nghiệp, bộ phận xử lý dữ liệu và bộ phận điều hành sản xuất. Các phân cấp này hoạt động lần lượt từ cổng thông tin nhập dữ liệu đầu vào lưu trữ trên web cho đến khi bộ phận điều hành sản xuất đưa ra các quyết định sản xuất phù hợp với nguồn lực sẵn có của nhà máy, tối ưu hóa toàn bộ quy trình sản xuất.

Hệ thống MES trong cấu trúc hệ thống Quản lý doanh nghiệp

Mô hình tự động hóa hệ thống Quản lý doanh nghiệp gồm 4 tầng (Tầng 1: Quy trình sản xuất, Tầng 2: Điều khiển và Dữ liệu trực quan, Tầng 3: Quản lý – Điều hành nhà máy, Tầng 4: Kinh doanh – Logistics). Trong mô này, hệ thống MES nằm ở tầng 3 (Quản lý – Điều hành nhà máy), là yếu tố kết nối giữa tầng Điều hành sản xuất lấy dữ liệu trực tiếp từ máy móc và đội ngũ sản xuất với tầng Quản lý doanh nghiệp. Như vậy, MES giúp doanh nghiệp cập nhật hoạt động sản xuất tức thời, thúc đẩy quá trình kiểm tra sản phẩm, tối ưu hóa nguồn lực và quản lý quy trình sản xuất theo thời gian thực.

Thực trạng áp dụng hệ thống MES ở các nhà máy Việt Nam

Hiện tại, các nhà máy Việt Nam vẫn chưa sử dụng tối ưu hệ thống Điều hành Sản xuất cho nhà máy MES. Thông thường, doanh nghiệp Việt Nam dừng lại ở tầng 1, tầng 2 trong hệ thống Quản lý 4 tầng. Một số rất ít doanh nghiệp bỏ qua tầng 3, áp dụng tầng 2 và tầng 4 (do một bên thứ ba quản lý), điều này mang lại rất nhiều bất lợi khi bản thân các nhà quản trị không nắm chắc hệ thống quản lý doanh nghiệp và dễ xảy ra sai sót về dữ liệu vì thiếu tầng liên kết.

Để tối ưu hóa Quản lý doanh nghiệp, để đi từng bước vững chắc trên chặng đường tự động hóa quy trình Quản trị, để bắt kịp với xu thế thị trường đang không ngừng biến đổi, việc áp dụng hệ thống MES trong Quản lý nhà máy gần như là một điều tất yếu. Vậy tại sao không là người tiên phong ứng dụng MES và tạo lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp của mình? 

Xem thêm các bài viết khác:

Tiềm năng to lớn của Nhà máy không giấy tờ trong Thời đại 4.0

Làm thế nào để xây dựng mô hình Nhà máy không giấy tờ một cách hiệu quả?

5 bước quan trọng để doanh nghiệp sản xuất chuyển đổi số thành công

4 lợi ích khiến các doanh nghiệp sản xuất đầu tư vào hệ thống MES

Quản lý kho hàng tương lai sẽ thế nào trong 10 năm nữa?

Khẳng định vị thế trên thị trường với giải pháp Track & Trace