Platform MES dan IoT: Menavigasi Masa Depan Manajemen Operasi Manufaktur
Di seluruh industri, percepatan siklus inovasi produk dan variabilitas yang meningkat dari permintaan pasar menantang pabrik manufaktur dan organisasi yang sebagian besar dirancang untuk efisiensi. Tambahkan tren umum menuju produk yang lebih dipersonalisasi, dan Anda mengerti mengapa salah satu penggerak kunci revolusi 'Industry 4.0' (I4.0) adalah fleksibilitas. Tidak perlu dikatakan, imperatif produktivitas dan kualitas tidak akan pergi; sebenarnya, keberhasilan saat ini memerlukan efisiensi dan fleksibilitas. Saat mereka bergerak dari bukti konsep awal hingga implementasi skala besar, produsen akan membutuhkan pendekatan baru terhadap manajemen operasi manufaktur (MOM), yang menantang ekosistem MES seperti yang kita kenal.
Masa depan MES
Pembaruan yang dipercepat dari produk dan personalisasi yang meningkatnya membutuhkan integrasi yang jauh lebih erat antara manajemen siklus hidup produk (PLM) dan proses manufaktur. Aliran data definisi produk yang mulus memungkinkan mempercepat perkenalan produk atau varian baru, menghemat minggu atau bulan dalam waktu ke pasar inovasi produk atau layanan.
Mengadaptasi diri dengan fluktuasi permintaan pasar membutuhkan pabrik yang fleksibel yang dapat meningkat dan menurun serta beralih hampir secara instan, sambil memastikan pelacakan akhir ke akhir untuk alasan kepatuhan atau layanan pelanggan. Untuk semua alasan ini, peran MES sebagai 'lengan eksekusi' ERP diperkuat, dan sebagian besar pemimpin Industry 4.0 dengan benar masih menganggapnya sebagai tulang punggung operasi manufaktur mereka.
Paradigma baru
Sementara mengenali pentingnya sistem inti MES yang dirancang dengan baik, sebagian besar produsen dihadapkan pada masalah yang serupa. Sebagian besar implementasi MES dimulai lebih dari satu dekade yang lalu, ketika kesenjangan IT/OT masih lebar dan membutuhkan banyak kabel keras. Akibatnya, dan untuk memastikan operasi tidak terganggu, penambahan atau pengembangan fungsionalitas masih terikat pada siklus rilis/upgrade multitahun. Kedua, sebagian besar solusi MES dirancang pada saat ketika pola standar saat ini yang membuat solusi perangkat lunak fleksibel dan scalable, di cloud atau on-premise, masih dalam masa bayi.
Saat berbicara dengan eksekutif produksi, mereka menekankan dua persyaratan utama untuk manajemen operasi manufaktur:
- Untuk menjaga operasi yang lebih kompleks dan berubah cepat tetap terkendali, mereka membutuhkan visibilitas akhir ke akhir, melewati batas sistem. Untuk membuat keputusan yang tepat, mereka tidak hanya membutuhkan data produksi real-time, tetapi juga dalam konteks data master yang berasal dari PLM atau ERP.
- Untuk mengatasi laju perubahan yang meningkat, mereka memerlukan tulang punggung yang stabil, tetapi juga kemampuan untuk memperluasnya secara fleksibel dengan aplikasi spesifik masalah yang pada akhirnya akan melengkapi sistem inti.
Selain peran tradisionalnya, MES kemudian perlu menyediakan kemampuan integrasi, analitik dan pengembangan aplikasi yang fleksibel dan canggih, yang semuanya jelas tidak dirancang untuknya.
Peran IoT
Pertama kali dikembangkan untuk menghubungkan produk dan menawarkan layanan yang memperluasnya, platform IoT – seperti GE Predix, Siemens Mindsphere atau PTC Thingworx – memaketkan kemampuan ini ke dalam solusi terintegrasi, biasanya mudah diakses di cloud. Banyak produsen kemudian memilihnya untuk mengembangkan solusi titik, menjelajahi potensi IoT dan analitik big data untuk mengoptimalkan operasi mereka.
Startup kecil juga melihat peluang dan menggunakan platform ini untuk menawarkan solusi yang dipaketkan di area pemeliharaan prediktif, manajemen kinerja aset dan optimasi produksi. Akhirnya, pemain cloud besar juga mulai menawarkan kerangka kerja khusus IoT yang menyediakan semua fungsi dasar, dari konektivitas lantai pabrik hingga pembelajaran mesin.
Mayoritas klien manufaktur yang kami hubungi berada di titik yang sama. Pilot bukti konsep awal telah menunjukkan bahwa penghematan yang bermakna dapat dicapai dalam keandalan, hasil atau efisiensi keseluruhan aset dan bahkan garis produksi lengkap. Secara tambahan, proyek pilot ini juga menunjukkan fleksibilitas platform IoT, memungkinkan mereka untuk secara dramatis mempersingkat waktu untuk mengembangkan solusi titik untuk berbagai tantangan operasional. Namun, pilot bottom-up ini sebagian besar mengakibatkan proliferasi teknologi yang tidak kompatibel, kadang-kadang mendorong CIO untuk mencampur dan menghentikan biaya yang keluar kendali dan masalah keamanan.
Pertanyaan yang sering kami terima adalah bagaimana menskalakan di luar eksperimen ini, menghindari proliferasi teknologi tetapi tanpa menghambat inovasi proses lokal.
Bukan sekadar teknologi
Proyek pilot juga telah mengonfirmasi bahwa I4.0 adalah transformasi yang jauh lebih dalam dari pada menerapkan otomatisasi yang lebih cerdas. Mengoptimalkan operasi secara langsung, berdasarkan data, adalah evolusi yang dalam dari budaya manajemen. Manajer produksi, yang nilainya ada pada pemahaman intuitifnya tentang operasi, harus menerima bahwa analitik akan mendukung dan meningkatkan intuisi mereka dan secara bertahap mengotomatisasikannya.
Mirip dengan bagaimana dorongan otomatisasi I3.0 memerlukan pengelasan untuk berevolusi menjadi programmer robot, menggunakan teknologi canggih untuk membuat robot lebih cerdas dan otonom, I4.0 berarti evolusi yang sama untuk manajemen produksi. Dibandingkan dengan menghabiskan 80% waktu mereka untuk mengelola pabrik, peran mereka akan memerlukan penyesuaian halus sistem yang akan membuatnya lebih cerdas dan pada akhirnya otonom.
Jika Anda percaya ini adalah transformasi yang sepele, pada kunjungan pabrik Anda berikutnya, periksa apakah dasbor produksi yang baru diterapkan benar-benar mencerminkan kenyataan di lantai pabrik dan digunakan untuk mendorong produksi. Namun dalam kasus langka, supervisi akan dengan sangat memaksa menjelaskan mengapa dia masih memerlukan spreadsheet XL sendiri untuk mendorong operasi dan menjalankan rapat produksi harian.
Menggali lebih dalam Anda akan menemukan bahwa permintaan terbarunya untuk beberapa sensor lebih dan analitik sederhana untuk lebih memahami masalah yang berkelanjutan memakan waktu 6 bulan untuk dipenuhi dan bahwa mengotomatisasi solusi yang akhirnya dia kerjakan tidak akan mungkin karena biaya dan waktu yang dibutuhkan berdasarkan lanskap IT/OT yang ada.
MES masa depan
Di seluruh industri, CIO sekarang mempertimbangkan masa depan di mana MES dan platform IoT akan diterapkan berdampingan dan diintegrasi seiring waktu menjadi platform yang fleksibel dan scalable yang dapat mendukung strategi I4.0 mereka dalam dekade(s) mendatang.
Sementara keadaan awal perusahaan sangat berbeda, arah umumnya cukup sama. Pertama, bersihkan MES dari pengembangan spesifik dan terapkan sistem inti yang disederhanakannya, yang difokuskan pada sisi prosedural operasi, terintegrasi erat dengan ERP, termasuk persyaratan pelaporan standar/regulasi. Kembali ke implementasi "no mods" standar membatasi biaya sambil memungkinkan untuk mengambil manfaat inovasi suplir melalui upgrade reguler. Arah umum menuju keterbukaan yang lebih besar, berdasarkan standar cloud, sistem MES juga akan menjadi lebih mudah untuk diintegrasikan ke dalam arsitektur modern. Kedua, manfaatkan platform IoT untuk mengembangkan aplikasi pemantauan dan optimasi kinerja yang memerlukan evolusi konstan dan siklus hidup yang jauh lebih cepat. Platform digunakan untuk memahami, menyelesaikan dan memvalidasi masalah yang spesifik, solusi yang divalidasi kemudian memenuhi kebutuhan untuk rilis MES berikutnya. Tentu saja tidak ada salahnya jika platform juga memungkinkan untuk menerapkan solusi sementara untuk mulai membayar upgrade.
Ketika didukung dengan baik oleh investasi yang tepat untuk mengembangkan keterampilan baru yang disebutkan di atas, penerapan platform IoT kemudian dapat secara signifikan mempercepat transformasi I4.0. Penciptaan tim data yang didedikasikan, yang terdiri dari ahli proses yang berpikir ke depan dan ilmuwan data yang dapat berjalan dari pabrik ke pabrik untuk mendukung pilot dan peluncuran, adalah salah satu area di mana sebagian besar pemimpin telah berinvestasi. Beberapa tim data ini juga menyertakan tim pengembangan agile yang dapat menghasilkan rilis berurutan aplikasi yang menangani masalah berdampak tinggi, dalam kolaborasi erat dengan engineer proses dan supervisi produksi.
Mengembangkan pola arsitektur yang memungkinkan integrasi mulus antara implementasi MES off-the-shelf dan aplikasi analitik khusus berbasis platform adalah sumbu utama ko-inovasi dengan klien terkemuka. Berita baiknya pola ini sama dengan yang telah kami terapkan dengan sukses di garis depan bisnis di seluruh dunia dengan paket CRM.
Tim multidisipliner yang terdiri dari engineer proses, ilmuwan data dan arsitek cloud menjelajahi kemungkinan untuk mencapai keadaan operasi otonom satu aplikasi pada satu waktu, memanfaatkan kekuatan teknologi cloud. Di masa depan yang tidak jauh lagi, konsep Manufacturing App Store mungkin sangat berakibat nyata.
Oleh Pascal Brosset, CTO Digital Manufacturing, dari Capgemini
