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AUTOMAZIONE OGGI 446 SOLUZIONI SOFTWARE PER L’INDUSTRIA 91 S SI tutorial: gestione della produzione Fonte: foto shutterstock amministrativa degli ordini alla pianificazione della produzione), il livello esecutivo (che trasforma la pianificazione in specifiche ope- rative di produzione, e monitora sul campo l’effettivo stato di avan- zamento delle lavorazioni) e infine il livello operativo (che si occupa della realizzazione delle lavorazioni richieste). Con un paragone automobilistico, si potrebbe associare il livello decisionale alla funzione di scelta del percorso da seguire, il li- vello operativo alle funzioni svolte da motori e organi di sterzo, e il livello esecutivo al lavoro del conducente che assicura l’effettivo progresso lungo il percorso pianificato, traducendo gli obiettivi da perseguire (fissati dal livello decisionale) in comandi, e al tempo stesso verificandone l’attuazione mediante il confronto con l’effet- tiva risposta del mezzo (risultante dal livello operativo). Dal punto di vista del software che realizza le funzioni richieste a ogni livello, si possono associare gli ERP - Enterprise Resource Planning al livello decisionale, i MES - Manufacturing Execution System al livello ese- cutivo e gli Scada/PLC al livello operativo. I MES sono pertanto lo strumento che realizza la gestione della produzione, con il compito cruciale di collegare e mantenere allineate la pianificazione e l’effet- tiva produzione, ricevendo in tempo reale le informazioni relative alle singole macchine, agli eventuali malfunzionamenti e allarmi, rendendo possibile una risposta rapida ed efficace in presenza di problemi, e tenendo traccia di tutti i parametri rilevanti delle lavo- razioni effettuate e dei prodotti realizzati. Caratteristiche di un MES Come spesso accade, un’esigenza del mondo reale (la gestione della produzione) ha creato un mercato per i software in grado di soddi- sfare tale esigenza, e la concorrenza ha spinto le aziende a compe- tere nel proporre diverse soluzioni fondamentalmente convergenti ma con caratteristiche proprie, ben prima che si concretizzassero i tentativi di standardizzazione del termine; di conseguenza, esi- stono diversi standard di definizione dei MES che enfatizzano aspetti diversi, e fra i quali vale la pena citarne almeno due, intro- dotti rispettivamente da Mesa - Manufacturing Enterprise Solution Association e dalla collaborazione fra ISA - International Society of Automation, ex Instrumentation, Systems, and Automation Society e Ansi - American National Standards Institute. Lo standard MES-11, proposto nel 1997 da Mesa e largamente dif- fuso, si focalizza sulle 11 funzioni fondamentali che un MES forni- sce, individuate come segue: 1. Programmazione dettagliata delle operazioni: in base alle prio- rità, alla capacità delle risorse e alle durate misurate delle lavo- razioni, ottimizza le prestazioni mediante la programmazione e il sequenziamento delle attività. 2. Dispatching delle unità di produzione: sfruttando i dati di produ- zione in tempo reale, ottimizza l’invio degli ordini di produzione. 3. Tracciamento e genealogia dei prodotti: traccia dettagliatamente la storia completa della lavorazione e la genealogia del prodotto. 4. Gestione della manodopera: traccia orari, qualifiche e autorizza- zioni dei lavoratori per ottimizzarne la gestione. 5. Gestione della qualità: migliora la gestione e la documentazione dei controlli di qualità tracciando scostamenti ed eccezioni. 6. Gestione della manutenzione: analizzando i dati, determina in- terventi di manutenzione predittiva di attrezzature, utensili e macchine, in modo da ridurre i tempi di inattività e innalzare l’efficienza. 7. Allocazione e stato delle risorse: alloca macchine, materiali e mano- dopera inbase al loro stato, derivatoda datimisurati in tempo reale. 8. Controllo dei documenti: gestisce, distribuisce, rende accessibili e modificabili i documenti, incluse le istruzioni di lavoro per gli operatori, le procedure, i registri dei lotti ecc. 9. Analisi delle prestazioni: aumenta l’efficienza dei sistemi con- frontando risultati e obiettivi, individuando punti di forza e di debolezza. 10. Gestione dei processi: gestisce l’intero processo di produzione, individuando bottlenecks e punti critici per la qualità. 11. Raccolta e acquisizione dati: raccoglie in tempo reale i dati rela- tivi a processi, materiali e macchinari. Il modello MES-11, definito in termini delle specifiche funzionalità fornite, è stato successivamente aggiornato ed esteso da Mesa con il MES collaborativo (C-MES) nel 2004 e poi ancora nel 2008 per arri- vare alla versione corrente; in sostanza, in entrambi i casi l’obiettivo è stato quello di ampliare il raggio d’azione del MES, per includere aspetti di ottimizzazione della supply chain, degli asset ecc., e ac- crescerne l’interoperabilità con sistemi di Procurement, Business Intelligence, Customer Relationship Management, Product Lifecycle Management, logistica ecc. L’altro modello ampiamente diffuso è l’ISA-95, proposto nel 1995 da ISA e Ansi. ISA-95 si focalizza sullo scambio di informazioni piut- tosto che sulle funzioni svolte. L’architettura complessiva indivi- duata all’interno dell’impresa consta di 5 livelli gerarchici, alla base dei quali si trovano i livelli 0, 1 e 2 dedicati al controllo (dai sensori Il monitoraggio continuo dei processi di produzione e della qualità del prodotto finito si traduce in risultati più omogenei e qualitativamente migliori