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Metodologia para implementação de
Sistemas MES
Uma abordagem baseada na Norma ISA-95
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Introdução
ERP
Sistema MES
Sistemas de Automação
O conceito do MES (Manufacturing Execution System) em 1990 era “uma classe de sistemas de informações que residia entre os sistemas de automação no chão de fábrica e os ERPs”. Vinte anos depois, evoluiu para um conceito de Manufatura Colaborativa.
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Avaliação de
Maturidade
Levanta os requisitos através de análise de gaps em relação às práticas da Norma ISA-95.
Projeto
Especifica o sistema através da seleção de produtos, definição da arquitetura e blueprint das funções do MES.
Implementação
Implanta o sistema após a sua
configuração e testes.
Fases da Metodologia
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A Norma ISA-95
Norma
ISA-95
Parte 1 Models and
Terminology
ISA-95.00.01-2000
Parte 2
Object Model Attributes
ISA-95.00.02-2001
Models of Manufacturing Operations Management
ISA-95.00.03-2005
Object Models and Attributes of MOM
Em elaboração
Business-to-Manufacturing
Transaction
ISA-95.00.05-2007
Parte 5
Parte 4 Parte 3
A Norma ISA-95 é uma norma elaborada pela ISA, denominada de Enterprise-Control System Integration, e possui 5 partes.
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As categorias de funcionalidades da Norma
Produção
Funções que usam matérias-primas, energia, equipamentos, pessoal e informações para produzir produtos
Manutenção
Funções que mantém os equipamentos, ferramentas e
ativos e asseguram programação de manutenção reativa, períódica, preventiva
ou proativa
Qualidade
Funções que medem e reportam a qualidade dos produtos intermediários e
finais
Inventário
Funções relacionadas a contagens de inventário e transferências de materiais entre centros de trabalho
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O Modelo de Atividades da Parte 3
Gerenciamentode Recursos
ProgramaçãoDetalhada
Distribuição
Gerenciamentode Definição
Gerenciamentode Execução
Coleta deDados
Rastreabilidade
Análise
Definições de
operações
Capacidade de
operações
Requisitos de
operações
Respostas das
operações
É um modelo genérico de 8 atividades que é aplicado às quatro categorias de funcionalidades.
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Comparação das práticas com o modelo
Produção
Manutenção
Qualidade
Inventário Mo
de
lo d
e A
tivid
ad
es
ISA
-95
P3
O objetivo da fase de Avaliação de Maturidade é analisar as funções da manufatura que estão sendo realizadas e confrontá-las com o Modelo Funcional de atividades da Parte 3 da Norma ISA-95.
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Maturidade
Critérios de Maturidade
Práticas atuais da Indústria
Os níveis de maturidade da avaliação
Inocência
Sensibilização
Compreensão
Integração
Excelência
1
2
3
4
5
Não há práticas formais, e as que existem
estão nas cabeças das
pessoas
Existem algumas práticas,
controladas em papel
As práticas existem, controladas em
Excel
As práticas existem,
controladas por sistemas
integrados
As práticas existem, controladas por
sistemas unificados
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Análise de Gaps e obtenção dos requisitos
Nível atual
Nível meta
GapRequisito 1
Requisito 2
Requisito 3
Requisito n
A distância que existe entre um nível e outro em termos de práticas e controles é o gap que temos que percorrer para conseguir uma evolução.
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Ferramenta de apoio à Avaliação
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Processo de Avaliação de Maturidade
Fase 1
Escopo
Fase 2
Levantamento
Fase 3
Avaliação
Fase 4
Resultados
São definidas as categorias da Norma que serão avaliadas, e as plantas e áreas onde serão feitos os levantamentos.
Os responsáveis das áreas e plantas do escopo são entrevistados, comparando-se as práticas atuais com as práticas da Norma nas categorias definidas.
As práticas atuais são classifcadas de acordo com os critérios, resultando no nível de maturidade e nos requisitos do Sistema MES.
Os resultados são apresentados aos stakeholders em um Workshop.
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Mercado de produtos para MES
A Lógica, uma companhia de serviços de tecnologia e de negócios que oferece ao mercado um benchmark de produtos para sistemas MES, comparou na sua publicação de 2008, cinquenta e seis diferentes softwares.
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Conceito de Coleta Automática de Dados
Coleta
Automática
Envio de
Comandos
Todos os produtos para MES possuem entre os seus recursos formas de se efetuar armazenamento de dados provenientes de sistemas de automação em bancos de dados de sistemas de informações.
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Uma estrutura para a Coleta Automática de Dados
SCADA
OPC Server
SDCD
PLCs
Historiador
Banco de Dados SQL
Camada de Automação contendo os Sistemas Supervisórios (SCADAs), SDCDs e PLCs.
Servidor utilizando o padrão OPC que disponibiliza os dados do chão de fábrica para aplicações clientes.
Historiador, software cliente do OPC Server que lê os dados de chão de fábrica e os armazena temporalmente em arquivos compactados.
Banco de Dados SQL, em geral pertencente a um Sistema MES, que recebe dados elaborados a partir do Historiador.
Software de Coleta de Dados
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Escolha da Solução
Requisitos
Custos
Histórico
Shortlist de Fonecedores
Solução escolhidaP
roce
sso
de
Se
leçã
o
A escolha da solução a ser adotada começa com a definição de um lista resumida de fornecedores (shortlist) com maior potencial de atendimento.
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Critérios de Seleção
Especificação Funcional
Requisitos Escopo Solução
Relatórios tipo Blue Print
Especificação Funcional
De posse dos requisitos, do escopo, e com a solução escolhida, as especificações funcionais são realizadas, gerando-se documentos que muitas vezes são chamados de Relatórios Blue-Print.
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Implementação do Sistema
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MaturidadeMaturidadeMaturidadeMaturidade
A partir das especificações funcionais, a solução é configurada e adequa-se a todas as características da indústria.
Especificações Solução
Sistema MES implantado
Implementação
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Conclusões
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MaturidadeMaturidadeMaturidadeMaturidade
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A metodologia de desenvolvimento de sistemas MES usando-se a Norma ISA-95 como referência, é uma abordagem mais segura e atualizada para se implantar este tipo de sistema nas indústrias. Esta apresentação abordou:
Modelo de Atividades da Norma ISA-95
Avaliação de Maturidade em relação ao Modelo
Levantamento de Requisitos
Seleção de Software
Especificação Funcional e Implementação
1
2
3
4
5