Operaciones de Fabricación

La Gestión de Operaciones de Fabricación, conceptualmente y según el Modelo de Referencia INLEAN, agrupa todas las técnicas de organización de la producción, las tecnologías de la información y los equipamientos de interacción con los recursos humanos y con las instalaciones de automatización, que hacen posible el cumplimiento de los objetivos de la producción en el día a día

• Asignación y planificación de recursos de producción a capacidad finita.
• Trazabilidad de producto y serialización.
• Análisis del rendimiento de la fabricación (OEE, KPI’s).
• Gestión del proceso en tiempo real con tecnologías de análisis de proceso (PAT).
• Adquisición y historificación de datos de proceso para análisis, informe y registro.
• Gestión de la calidad.
• Gestión de los recursos humanos productivos.
• Gestión de los recursos energéticos y suministros.
• Entrega final de la producción y logística local.
• Enlace con el control de proceso por lotes, el control distribuido y la automatización.

Una estrategia global de MOM facilita la colaboración con normas comunes y las mejores prácticas entre las múltiples plantas de un grupo empresarial.

Como sistemas MES en la práctica se conocen las soluciones de software empaquetadas y basadas en los estándares ISA-95 que modularmente cubren la mayoría de las áreas de gestión de las operaciones de fabricación del nivel 3, desde la programación de la fabricación hasta la entrega final del producto. Sus fundamentos se basan en la modelización de la producción y de los elementos que lo integran.

En el mercado existen tanto plataformas más abiertas o de tipo generalista como otras más especializadas para un determinado tipo de industria o sector. Las soluciones abiertas suelen implementar las particularidades funcionales de sectores específicos mediante el uso de plantillas o pre-configuraciones de fábrica. También permiten la incorporación o customización de funciones y de interfases mediante arquitecturas orientadas a servicios (SOA).

En la selección de un software MES de entre los más destacados del mercado hay que tener en cuenta, para garantizar la futura integración y colaboración entre plataformas, que disponga de funcionalidad consistente y eficiente en los siguientes aspectos:

• Capacidades colaborativas para los recursos humanos de la producción.
• Servicios de gestión de la seguridad de accesos y de operaciones críticas.
• Modelo productivo y de bienes de la producción.
• Base de datos y historificación de las operaciones.
• Trazabilidad y monitorización de eventos y alertas.
• Aplicaciones concretas y pensadas para la usabilidad.

Dentro de esta modularidad y especificidad por sector podemos ejemplificar con este esquema modular de soluciones para la industria de fabricación regulada

La Guía electrónica de Operaciones de Fabricación, GeF en general y en particular cuando se habla de un proceso de fabricación por lotes se denomina en inglés EBR (Electronic Batch Record) o EBI (Electronic Batch Information) consiste en la traslación de la forma de procedimiento «tradicional» de fabricación de un producto o receta en papel que se llena manualmente para cada orden de fabricación, hacia un sistema informático interactivo con la conversión de los distintos contenidos y documentos en datos y archivos digitales vinculados.

La guía electrónica incluye todas las operaciones y el detalle de tareas a ejecutar siguiendo los pasos de ruta, las áreas y las líneas de producción que se establecen por el proceso de fabricación del producto.

Mediante esta transformación, la guía pasa a incorporar el «valor añadido» del medio digital e interactivo:

• Instrucciones precisas de operación paso a paso.
• Verificación de la entrada manual de datos y para lector de etiquetas codificadas.
• Acceso centralizado a los documentos anexos de la guía.
• Control de seguridad de accesos por parte de los operadores.
• Gestión automática de versiones de las guías con ciclo de aprobación.
• Firma electrónica para certificar las operaciones críticas.
• Registro histórico de datos protegidos e inalterables.
• Generación de informes para supervisión, liberación de producción y auditoría.

La Gestión de Materiales y Recetas es una herramienta básica que permite la definición de la composición del producto y del proceso de transformación de las materias primas (o componentes), en semielaborado (o ensamblajes) ​​y en el producto terminado mediante el uso de equipos o bienes de producción.

La Receta (o el procedimiento de ensamblaje) define cómo debe ser el proceso de formulación de las materias primas (o el montaje de los componentes) según unas especificaciones de proceso y de calidad . También explica la logística local de los materiales, desde la recepción, el control de calidad y la toma de muestras, pasando los acopios de entrada y salida que cada estación de operación requiere, hasta las condiciones de almacenamiento y de expedición del producto acabado .

La BOM es la lista de materiales o componentes que se requieren para generar una unidad definida de producto terminado o de un semielaborado, incluyendo sus propiedades y especificaciones físicas y químicas, las condiciones de manipulación y la seguridad de materiales .

La BOE es la lista de equipamientos o bienes de producción necesarios para llevar a cabo el proceso de fabricación, incluyendo las instrucciones de preparación, de uso específico y del estado de disponibilidad y mantenimiento de los equipos.

Entre las ventajas de la gestión de materiales y recetas destacamos:

• Genealogía de producto para acceder al origen de componentes y materias primas.
• Programación precisa y gestión dinámica de la producción en función de la capacidad finita de los equipamientos o bienes de producción.
• Cálculo del balance másico, rendimiento del proceso, mermas de materiales y defectos del producto..
• Trazabilidad del proceso, de los equipamientos, de las actividades realizadas y de las incidencias sobre el n º de serie de producto y el lote de fabricación.

En la preparación de recetas para la fabricación en las industrias de proceso y en los sectores regulados, unas de las operaciones más críticas són las pesadas y el dosificado de los materiales dentro del proceso, de la formulación o la línea de acondicionamiento, por sus requerimientos de identificación inequívoca de los materiales y de los recipientes, de condiciones de limpieza, de manipulación segura de materiales y utillaje, de cálculo de peso neto en función de la potencia o riqueza de los componentes activos, de control de las condiciones ambientales, de registro de consumo de materiales y de seguridad en los accesos y los datos registrados.

Por ello es fundamental disponer de:

• Las instalaciones tecnológicas adecuadas: salas limpias, sistemas de manipulación de cargas, sistemas de pesaje, básculas, utillaje, etiquetado e identificación automática.
• De una metodología de pesadas adecuada a las características de los materiales y la tipología de la producción por orden de fabricación o por lote de materia.
• De un sistema de información que permita guiar, controlar, supervisar y documentar las tareas automatizadas, las acciones manuales del operario y también permita verificar las acciones críticas e identificar y gestionar las incidencias ocurridas.

La integración del Sistema de Ejecución de la Fabricación – MES – dentro de la arquitectura de TIC de la empresa complementa el sistema de gestión empresarial – ERP – al proveer información esencial de la producción en un entorno completamente integrado que reduce la dependencia en la entrada manual de datos, que facilita la circulación de la información crítica desde el área de producción y que posibilita las decisiones basadas en los acontecimientos reales a medida que se producen en la planta de fabricación.

El MES cumple su misión mediante la integración funcional con otros sistemas empresariales, suministrando tanto la sincronización bidireccional de datos maestros como el intercambio en tiempo real de datos operacionales de la planificación, de la ejecución y de los resultados.

Implementando la integración del MES, siguiendo los estándares industriales más importantes como ISA -95 Parte 5 u otros protocolos de transacciones entre el ERP y el MES, reduce su coste. Las interfases basadas en los lenguajes XML específico como el B2MML y las tecnologías orientadas a servicios SOA para interconectar aplicaciones, reducen el coste de integración a menos de la mitad del actual costo de las conexiones típicas punto a punto y facilitan la rápida implementación del sistema integrado.