قال لك أحدهم إن مصنعك يحتاج نظام تنفيذ التصنيع (MES). ربما كان مستشارًا، وربما مورّد برمجيات، وربما بندًا في تقرير تدقيق لمشترٍ. وتريد أن تعرف ثلاثة أشياء: ما هو الـMES فعلًا، وهل يحتاجه مصنعك، وماذا تطلب إن كان يحتاجه. والإجابات أبسط من المصطلحات المحيطة بها.
في جملة واحدة: نظام تنفيذ التصنيع هو البرمجية التي تُشغّل وتُسجّل العمل على أرض المصنع، بين الخطة التي تحدّد ما ينبغي صنعه والماكينات والأشخاص الذين يصنعونه. وبقية هذا المقال تشرح هذه الجملة، وتمنحك المصطلحات التي ستسمعها في الاجتماعات، وتنتهي بطريقة لاتخاذ القرار.
أين يقف الـMES: صورة ISA-95
أوضح طريقة لفهم الـMES هي عبر موضعه. والمرجع الدولي لذلك هو معيار ISA-95، الصادر دوليًا باسم IEC 62264، الذي يصف منشأة التصنيع في مستويات.
- المستويات 0 إلى 2 — العملية والتحكم فيها. الماكينات نفسها، والحساسات عليها، وأنظمة التحكم التي تُشغّلها ثانية بثانية: المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، وشاشات نظم التحكم الإشرافي وجمع البيانات (SCADA)، ومتحكمات الماكينات.
- المستوى 3 — إدارة عمليات التصنيع. تشغيل الخط عبر الورديات والساعات والدقائق: أي تشغيلة تذهب إلى أي خط، ومن يعمل على ماذا، وما الذي اكتمل، وما الذي رسب في الفحص، وما الذي تعطّل. وهنا يقف الـMES.
- المستوى 4 — تخطيط الأعمال واللوجستيات. التشغيلات، والعملاء، والمشتريات، وقيمة المخزون، والحسابات، والتخطيط عبر الأيام والأسابيع والأشهر. وهنا يقف نظام تخطيط موارد المؤسسة (ERP).
والفكرة المفيدة في هذه الصورة هي الأفق الزمني. فـERP يفكّر بالأيام والمال: هذه التشغيلة موعدها العشرون من الشهر وقيمتها كذا. والماكينات تفكّر بالثواني. والمستوى 3 هو الطبقة التي تحوّل الأول إلى الثاني وتُبلغ بما حدث فعلًا. وفي معظم المصانع الصغيرة والمتوسطة، لا يشغل هذه الطبقة شيء سوى الورق، وجداول البيانات، وجروب واتساب، وذاكرة المشرف — ولهذا يصعب رؤية المشكلات فيها. ومقال كيف تخسر مصانع الملابس وقت الإنتاج حين يعمل تتبّع الخط على واتساب يستعرض كلفة ذلك على خط حقيقي.
ما الذي يفعله الـMES فعلًا
وصفت MESA الدولية، التي ظلت سنوات طويلة الجمعية الصناعية لبرمجيات عمليات التصنيع، مهمة الـMES بوصفها مجموعة وظائف. وقد أنهت MESA نشاطها منذ ذلك الحين ونقلت عملها إلى ISA، الجمعية التي تقف وراء معيار ISA-95، لكن نموذجها الأصلي، الذي سمّى إحدى عشرة وظيفة، ما زال أشيع طريقة لوصف ما يفعله الـMES. ولست بحاجة إليها كلها، لكن معرفة القائمة تتيح لك تمييز ما يقدّمه المورّد وما لا يقدّمه.
- تخصيص الموارد وحالتها — أي الماكينات والأدوات والأشخاص متاح، وبأي حالة.
- الجدولة التفصيلية — ترتيب تسلسل التشغيلات على الخطوط والماكينات على مستوى الساعات والدقائق، لا الأيام.
- إطلاق الإنتاج (Dispatching) — تحرير العمل إلى الخط ونقله حين تتغيّر الخطط.
- ضبط المستندات — التأكد من أن العامل يرى التعليمات والرسومات والمواصفات الحالية.
- جمع البيانات — تسجيل ما حدث: الكميات، والأوقات، والتوقفات، والقراءات.
- إدارة العمالة — من عمل على ماذا، ولأي مدة، وبأي مهارات.
- إدارة الجودة — الفحوصات، والعيوب، وإيقاف العمل الذي يرسب في الفحص.
- إدارة العملية — متابعة المسار الذي تسلكه التشغيلة عبر عملياتها، والتنبيه حين تنحرف عنه.
- إدارة الصيانة — الصيانة المُخطَّطة وصيانة الأعطال المرتبطتان بالماكينات التي تحتاجهما.
- تتبّع المنتج ونسبه — تاريخ كل تشغيلة أو دفعة: أي خامات، وأي عمليات، وأي أشخاص وماكينات. وهذه هي إمكانية التتبّع (traceability).
- تحليل الأداء — مقارنة ما حدث بما كان مخطَّطًا، بينما لا يزال هناك وقت للتصرّف.
وأعادت إصدارات لاحقة من نموذج MESA تنظيم هذه الوظائف في مجموعات أنشطة أوسع، لكن الإحدى عشرة وظيفة لا تزال أعملَ قائمة مرجعية يمكن لصاحب مصنع استخدامها.
الـMES والـERP والـMRP: من هو من
يُخلَط بين هذه الأنظمة الثلاثة باستمرار، وغالبًا ممن يبيعونها.
| ERP | MRP | MES | |
|---|---|---|---|
| السؤال الذي يجيب عنه | ماذا نبيع ونشتري وندين به ونملكه؟ | ما الخامات التي نحتاجها، ومتى؟ | ما الذي يحدث على الخط الآن؟ |
| الأفق الزمني | أيام إلى أشهر | أيام إلى أسابيع | ورديات، ساعات، دقائق |
| المستخدمون الرئيسيون | الإدارة، والمبيعات، والمشتريات، والحسابات | المخطِّطون، والمشتريات | المشرفون، والعمال، والجودة، والمخطِّطون |
| السجلات | التشغيلات، والفواتير، وقيمة المخزون، ودفتر الأستاذ | احتياجات الخامات والتشغيلات المخطَّطة | الكميات المنجَزة، والتوقفات، والعيوب، ومن فعل ماذا |
وعادة ما يكون الـMRP وحدة داخل الـERP. وتبيع بعض أنظمة ERP كذلك وحدة "تصنيع" تغطّي شريحة رفيعة من الـMES — إنشاء أوامر إنتاج وتسجيل اكتمالها. وهذه الشريحة كافية غالبًا لورشة صغيرة. لكنها نادرًا ما تكفي مصنعًا فيه عدة خطوط، وعمليات كثيرة لكل منتج، وعملية جودة حقيقية، لأنها تسجّل بداية التشغيلة ونهايتها وقليلًا جدًا مما حدث بينهما.
المصطلحات التي ستسمعها في الاجتماعات
- أمر الإنتاج (Work order). تعليمة بصنع كمية من منتج واحد. وهو الوحدة التي يتتبّعها الـMES.
- المسار (Routing). تسلسل العمليات التي يمرّ بها المنتج، مع الخط أو الماكينة لكل عملية.
- WIP. الإنتاج تحت التشغيل: كل ما بدأ ولم يكتمل. وكثرته تُخفي المشكلات؛ وقلّته تُجوّع الخطوط.
- OEE. فعالية المعدات الشاملة: التوافر مضروبًا في الأداء مضروبًا في الجودة. ويخبرك بمقدار ما حصلت عليه فعلًا من الإنتاج المحتمل للماكينة، ولماذا لم تحصل على الباقي.
- إمكانية التتبّع أو النسب (Traceability). القدرة على أن تقول، عن أي قطعة تامة، مما صُنعت وكيف. ويشترطها بعض المشترين.
- SCADA وIIoT. الأنظمة التي تجمع البيانات من الماكينات مباشرة. مفيدة، لكن يمكن للـMES أن يبدأ بدونها: تسجيل الأشخاص للحدث الصحيح في اللحظة الصحيحة يمنحك معظم القيمة.
هل يحتاج مصنعك واحدًا؟
هذا هو السؤال الذي جئت به، فإليك اختبارًا مباشرًا. غالبًا ما تحتاج قدرات MES — سواء اشتريت شيئًا يُسمّى MES أم لا — إن انطبق ثلاثة أو أكثر مما يلي.
- أكثر من خط واحد أو أكثر من وردية واحدة، ولا أحد يستطيع رؤيتها كلها في وقت واحد.
- عدة تشغيلات على الخط في الوقت نفسه، تتشارك ماكينات أو أشخاصًا.
- أسئلة حالة من المشترين أو الإدارة تستغرق أكثر من بضع دقائق للإجابة عنها.
- خلافات متكررة حول الكميات بين المراحل.
- عيوب تُكتشف عند الفحص النهائي وكان مصدرها عمليات سابقة بعدة خطوات.
- مشترٍ أو جهة اعتماد تطلب إمكانية تتبّع لا تستطيع توفيرها حاليًا.
- تخطيط يتم من الذاكرة لعدم وجود رؤية حيّة لما يفعله كل خط.
وغالبًا لا تحتاج واحدًا إن كنت تُشغّل خطًا واحدًا، وصاحب المصنع على الخط طوال اليوم، والتشغيلات قليلة ومتشابهة. فجدول بيانات جيد والانضباط سيخدمانك أفضل من نظام لا يحدّثه أحد.
من أين تبدأ
لا ينبغي لأي مصنع صغير أو متوسط تقريبًا أن يحاول تطبيق الوظائف الإحدى عشرة كلها دفعة واحدة. والوظائف التي تعطي أكبر عائد بأقل جهد هي عادة:
- جمع البيانات وتتبّع المنتج — تسجيل الكميات المنجَزة والتسليمات عند كل مرحلة، بحيث تكون هناك صورة حقيقية واحدة لموضع كل تشغيلة.
- إطلاق الإنتاج (Dispatching) — تحرير التشغيلات إلى الخطوط بناءً على هذه الصورة لا من الذاكرة.
- الجودة عند العملية — تسجيل العيوب حيث تحدث، مربوطة بالتشغيلة والعملية.
- تحليل الأداء — رؤية يومية للمخطَّط مقابل الفعلي، لكل خط.
ويمكن أن تتبعها الجدولة على مستوى الدقائق، والصيانة، وإدارة العمالة، وربط الماكينات، بمجرد أن يثق الخط بالسجل الأساسي.
ما الذي تسأل عنه المورّد
- أي وظائف MESA يغطيها نظامك، وأيها يتركه لبرمجيات أخرى؟
- كيف يسجّل العامل أو المشرف حدثًا، وكم يستغرق ذلك؟ أرِني على هاتف أو تابلت.
- ماذا يحدث حين تنقطع شبكة المصنع؟
- كيف يتبادل البيانات مع نظام ERP أو المحاسبة عندنا، وفي أي اتجاه؟
- هل يعمل على أجهزة نملكها أصلًا، وأين تُخزَّن بياناتنا؟
- كم يكلّف لكل مستخدم، ولكل خط أو موقع، وكم تكلّف إضافة خط في العام المقبل؟ ويغطّي مقالا مقارنة برمجيات الأعمال بالأدلة وتكلفة برمجيات الأعمال على خمس سنوات كيف تضع هذه الإجابات جنبًا إلى جنب.
الخطوة التالية
قبل التحدث إلى أي مورّد، دوّن مسارات منتجاتك — العمليات التي يمرّ بها كل منتج — والأسئلة الخمسة التي لا يستطيع خطك الإجابة عنها اليوم. وهذه الصفحة تساوي في أول اجتماع أكثر من أي عرض توضيحي. وتبني Softwiro برمجيات تنفيذ للمصانع الصغيرة والمتوسطة، منها MESwiro، المتوافق مع ISA-95 على مستوى التنفيذ ويعمل على أجهزة المصنع نفسها. وإن أردت رأيًا ثانيًا حول ما إذا كنت تحتاج MES أصلًا، أرسل لنا هذه الصفحة.
المصادر
- معيار ISA-95: تكامل أنظمة المؤسسة والتحكم — الجمعية الدولية للأتمتة (ISA). المعيار، الصادر أيضًا باسم IEC 62264، الذي يحدّد المستويات وتبادل المعلومات بين أنظمة الأعمال وأنظمة التصنيع.
- تقنيات التصنيع الرشيق لصناعة الملابس الجاهزة — منظمة العمل الدولية، مكتب القاهرة. ممارسات على مستوى الخط يسجّلها الـMES: عنق الزجاجة، وموازنة الخط، والإنتاج تحت التشغيل.
- وقت تاكت (Takt time) — معهد Lean Enterprise. الوتيرة التي يُقاس أداء الخط في مقابلها.