Khảo sát triển khai phần mềm quản lý sản xuất MES tại nhà máy

Last updated on 2 April, 2025

Khảo sát nhà máy để triển khai MES (Manufacturing Execution System – Hệ thống điều hành sản xuất) là quá trình thu thập và phân tích thông tin chi tiết về hoạt động sản xuất của nhà máy, nhằm xác định các yêu cầu và điều kiện cần thiết cho việc triển khai thành công hệ thống MES.

Sự cần thiết và Mục tiêu

• • Nhà máy đang gặp vấn đề gì trong quản lý sản xuất? (Ví dụ: khó kiểm soát tiến độ, chất lượng, tồn kho, thiếu thông tin thời gian thực).
  • Mục tiêu cụ thể của việc triển khai MES là gì? (Ví dụ: tăng năng suất, giảm lãng phí, cải thiện chất lượng, tối ưu hóa quy trình).
  • MES sẽ giúp giải quyết những vấn đề nào và mang lại lợi ích gì cho nhà máy? (Ví dụ: quản lý dữ liệu sản xuất chính xác, theo dõi tiến độ thời gian thực, cải thiện khả năng truy xuất nguồn gốc).

Nội dung khảo sát

Đặc điểm sản phẩm và quy trình sản xuất:

• Đặc điểm sản phẩm của nhà máy:
  • Loại sản phẩm: Xác định rõ các loại sản phẩm mà nhà máy sản xuất (ví dụ: linh kiện điện tử, sản phẩm tiêu dùng, sản phẩm công nghiệp). Mỗi loại sản phẩm sẽ có những yêu cầu quản lý sản xuất khác nhau.
  • Kích thước và hình dạng: Ghi nhận kích thước, hình dạng và các đặc tính vật lý của sản phẩm. Điều này ảnh hưởng đến việc thiết kế quy trình sản xuất và lựa chọn thiết bị.
  • Vật liệu sử dụng: Liệt kê các loại vật liệu được sử dụng trong sản xuất, bao gồm cả nguyên liệu thô và vật liệu bán thành phẩm. Việc này giúp xác định yêu cầu về quản lý kho và theo dõi vật liệu.
  • Quy trình sản xuất tổng quan: Mô tả sơ lược quy trình sản xuất từ đầu vào nguyên liệu đến đầu ra sản phẩm hoàn chỉnh. Điều này giúp hình dung tổng quan về luồng sản xuất.
• Quy trình sản xuất hiện tại:
  • Các bước sản xuất chi tiết: Phân tích và mô tả chi tiết từng bước trong quy trình sản xuất, bao gồm cả các công đoạn gia công, lắp ráp, kiểm tra và đóng gói.
  • Thời gian thực hiện từng bước: Thu thập dữ liệu về thời gian thực hiện từng bước sản xuất, bao gồm cả thời gian thiết lập, thời gian gia công và thời gian chờ đợi. Điều này giúp xác định thời gian chu kỳ sản xuất.
  • Công đoạn then chốt: Xác định các công đoạn quan trọng nhất trong quy trình sản xuất, nơi có ảnh hưởng lớn đến chất lượng và hiệu suất sản xuất.
  • Lưu đồ quy trình: Phác họa lại lưu đồ quy trình sản xuất để dễ dàng quan sát và phân tích.
• Công đoạn cần kiểm soát chặt chẽ:
  • Công đoạn ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm: Xác định các công đoạn mà nếu có sai sót sẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm cuối cùng.
  • Công đoạn có thời gian thực hiện biến động lớn: Xác định các công đoạn có thời gian thực hiện không ổn định, gây ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất.
  • Công đoạn cần truy xuất nguồn gốc: Xác định các công đoạn cần truy xuất nguồn gốc để đảm bảo chất lượng và tuân thủ các quy định.
  • Công đoạn có nhiều công đoạn kiểm tra.

Hiện trạng máy sản xuất và thiết bị:

• Máy sản xuất có được trang bị PLC/HMI không? (Nếu có, thông tin nào được thu thập và truyền tải?):
  • Xác định rõ loại PLC/HMI đang được sử dụng (ví dụ: Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi).
  • Liệt kê chi tiết các thông tin được thu thập bởi PLC/HMI (ví dụ: tốc độ máy, nhiệt độ, áp suất, số lượng sản phẩm).
  • Đánh giá phương thức truyền tải dữ liệu từ PLC/HMI (ví dụ: Ethernet, Modbus, Profinet).
  • Đánh giá xem hệ thống PLC/HMI đó có hiện đại hay không, có khả năng kết nối và truyền tải dữ liệu tốt hay không.
• Máy sản xuất có bộ đếm sản phẩm, cảm biến (sensor) không? (Loại cảm biến, chức năng và độ chính xác?):
  • Liệt kê các loại cảm biến được sử dụng (ví dụ: cảm biến quang, cảm biến tiệm cận, cảm biến nhiệt độ).
  • Mô tả chức năng của từng loại cảm biến (ví dụ: đếm sản phẩm, phát hiện lỗi, đo lường kích thước).
  • Đánh giá độ chính xác và độ tin cậy của các cảm biến.
  • Đánh giá về số lượng cảm biến, bộ đếm, và sự phân bổ của chúng trong quá trình sản xuất.
• Máy móc, thiết bị có cung cấp được thông tin về trạng thái hoạt động hay không? (Ví dụ: thời gian hoạt động, thời gian dừng máy, lỗi phát sinh):
  • Xác định các loại thông tin trạng thái máy có thể thu thập được (ví dụ: thời gian hoạt động, thời gian dừng máy, lỗi phát sinh, tốc độ sản xuất).
  • Đánh giá độ chính xác và tính đầy đủ của thông tin trạng thái máy.
  • Xác định phương thức truyền tải thông tin trạng thái máy (ví dụ: kết nối trực tiếp, ghi nhật ký thủ công).
  • Đánh giá xem việc thông tin trạng thái máy cung cấp có được cập nhật thường xuyên, và có đáng tin cậy hay không.
• Lưu ý bổ sung:
  • Khảo sát tình trạng kết nối mạng tại nhà máy, bao gồm tốc độ và độ ổn định.
  • Đánh giá khả năng mở rộng của hệ thống máy móc và thiết bị hiện tại.
  • Đánh giá về độ tuổi trung bình của máy móc, thiết bị.
  • Ghi chú lại những máy móc nào có khả năng kết nối tốt, và những máy móc nào không.
  • Ghi chú lại các vấn đề về máy móc đang gặp phải, có thể ảnh hưởng đến quá trình triển khai MES.

Yêu cầu tích hợp hệ thống:

• Hệ thống PLC/IoT (Programmable Logic Controller/Internet of Things):
  • Thu thập dữ liệu thời gian thực từ máy móc, thiết bị (trạng thái hoạt động, năng suất, lỗi).
  • Kiểm soát và điều khiển các thiết bị tự động hóa trong dây chuyền sản xuất.
  • Giám sát các thông số kỹ thuật, cảnh báo khi có sự cố.
• Hệ thống ERP (Enterprise Resource Planning):
  • Chia sẻ thông tin về kế hoạch sản xuất, đơn hàng, vật tư, tồn kho.
  • Cập nhật dữ liệu sản xuất vào hệ thống ERP để quản lý tài chính, kế toán.
  • Đồng bộ hóa dữ liệu giữa các bộ phận (sản xuất, kho, mua hàng, bán hàng).
• Phần mềm KPI (Key Performance Indicator):
  • Cung cấp dữ liệu để tính toán và theo dõi các chỉ số hiệu suất sản xuất (OEE, năng suất, chất lượng).
  • Hiển thị báo cáo và biểu đồ trực quan về hiệu suất sản xuất.
  • Hỗ trợ phân tích và đưa ra quyết định cải tiến.
• Hệ thống quản lý chất lượng (QMS):
  • Theo dõi và kiểm soát chất lượng sản phẩm trong quá trình sản xuất.
  • Thu thập dữ liệu về lỗi, khuyết tật, sự không phù hợp.
  • Tạo báo cáo và phân tích về chất lượng sản phẩm.
• Yêu cầu về việc trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống:
  • Loại dữ liệu:
    • Dữ liệu thời gian thực từ máy móc (trạng thái, năng suất, lỗi).
    • Dữ liệu kế hoạch sản xuất, đơn hàng, vật tư.
    • Dữ liệu về chất lượng sản phẩm, lỗi, khuyết tật.
    • Dữ liệu về hiệu suất sản xuất (OEE, KPI).
  • Tần suất:
    • Dữ liệu thời gian thực (real-time) để giám sát và điều khiển sản xuất.
    • Dữ liệu theo lô, theo ca, theo ngày để báo cáo và phân tích.
    • Dữ liệu định kỳ (hàng tuần, hàng tháng) để đánh giá hiệu suất.
  • Định dạng:
    • Định dạng dữ liệu tiêu chuẩn (XML, JSON, CSV).
    • Giao thức truyền dữ liệu (OPC UA, MQTT, API).
    • Đảm bảo tính tương thích và khả năng trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống.
• Hệ thống yêu cầu có cần tích hợp với các hệ thống điều khiển tự động hóa khác hay không?
  • Hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition):
    • Giám sát và điều khiển các quy trình sản xuất phức tạp.
    • Thu thập dữ liệu từ các thiết bị cảm biến và bộ điều khiển.
    • Hiển thị giao diện trực quan cho người vận hành.
  • Hệ thống robot tự động hóa:
    • Tích hợp để nhận thông tin về lệnh sản xuất, và các thông tin liên quan đến quá trình sản xuất.
    • Trả dữ liệu về kết quả công việc, trạng thái hoạt động.
  • Các hệ thống khác:
    • Hệ thống quản lý kho tự động (WMS).
    • Hệ thống quản lý bảo trì (CMMS).
    • Các hệ thống đặc thù của ngành sản xuất.

Hạ tầng công nghệ thông tin

• Mạng lưới và kết nối:
  • Kiểm tra cấu trúc mạng hiện tại: Loại mạng (LAN, WAN, Wi-Fi), tốc độ truyền tải, độ ổn định.
  • Đánh giá khả năng đáp ứng của mạng đối với lưu lượng dữ liệu MES, đặc biệt là dữ liệu thời gian thực từ các thiết bị sản xuất.
  • Xác định các điểm yếu của mạng và đề xuất giải pháp nâng cấp (nếu cần).
  • Đánh giá khả năng kết nối không dây và có dây trong nhà máy.
• Máy chủ và lưu trữ:
  • Đánh giá công suất máy chủ hiện tại: Bộ xử lý, bộ nhớ, dung lượng lưu trữ.
  • Xác định yêu cầu về máy chủ và lưu trữ cho hệ thống MES, bao gồm cả khả năng mở rộng trong tương lai.
  • Đánh giá các phương án lưu trữ dữ liệu: Lưu trữ tại chỗ, lưu trữ đám mây hoặc kết hợp cả hai.
  • Đánh giá các giải pháp về bảo mật dữ liệu.
• Thiết bị đầu cuối:
  • Đánh giá số lượng và loại thiết bị đầu cuối cần thiết cho việc triển khai MES: Máy tính, máy tính bảng, màn hình cảm ứng, thiết bị di động.
  • Xác định yêu cầu về cấu hình phần cứng và phần mềm của các thiết bị đầu cuối.
  • Đánh giá khả năng tương thích của các thiết bị đầu cuối với hệ thống MES.
• Hệ thống điều hành và phần mềm:
  • Xác định hệ điều hành và phần mềm đang được sử dụng trong nhà máy.
  • Đánh giá khả năng tương thích của các hệ thống này với MES.
  • Xác định yêu cầu về phần mềm bổ sung hoặc nâng cấp hệ thống hiện có.
• Bảo mật thông tin:
  • Đánh giá các biện pháp bảo mật thông tin hiện tại: Tường lửa, phần mềm diệt virus, kiểm soát truy cập.
  • Xác định các rủi ro bảo mật tiềm ẩn và đề xuất giải pháp phòng ngừa.
  • Đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn bảo mật thông tin liên quan.
• Tích hợp hệ thống:
  • Đánh giá khả năng tích hợp của hạ tầng CNTT hiện tại với các hệ thống khác: ERP, PLC, SCADA, IoT.
  • Xác định các giao thức và tiêu chuẩn truyền thông cần thiết cho việc tích hợp.
  • Đánh giá khả năng tương thích của các hệ thống với hệ thống MES.
• Nhân lực CNTT:
  • Đánh giá năng lực và kinh nghiệm của đội ngũ CNTT hiện tại.
  • Xác định nhu cầu về đào tạo và tuyển dụng nhân sự CNTT bổ sung.
  • Đánh giá khả năng hỗ trợ bảo trì hệ thống.
• Dự phòng và phục hồi:
  • Đánh giá phương án dự phòng điện, dự phòng mạng, và phương án phục hồi sau thảm hoạ của hệ thống hiện tại.
  • Đánh giá các phương án sao lưu, phục hồi dữ liệu.
  • Xác định các phương án dự phòng đảm bảo tính liên tục của hệ thống MES.
• Các yếu tố cần lưu ý:
  • Đảm bảo tính linh hoạt và khả năng mở rộng của hạ tầng CNTT để đáp ứng nhu cầu phát triển của nhà máy.
  • Ưu tiên các giải pháp công nghệ tiên tiến và phù hợp với xu hướng phát triển của ngành công nghiệp 4.0.
  • Xây dựng phương án dự trù chi phí cho việc nâng cấp, bảo trì hệ thống.
  • Bằng cách đánh giá kỹ lưỡng hạ tầng CNTT hiện tại, nhà máy có thể đảm bảo việc triển khai MES diễn ra suôn sẻ và hiệu quả.

Các câu hỏi khảo sát cụ thể:

• Nhà máy đang sử dụng những phương pháp nào để quản lý sản xuất?

• Phương pháp thủ công (giấy tờ, bảng tính) hay phần mềm quản lý sản xuất hiện tại?
• Các phương pháp quản lý tiến độ sản xuất, chất lượng sản phẩm, tồn kho và bảo trì thiết bị?
• Mức độ tự động hóa trong quy trình sản xuất hiện tại?
• Các phương pháp thu thập dữ liệu sản xuất.

• Những khó khăn và thách thức chính trong quy trình sản xuất hiện tại là gì?

• Vấn đề về kiểm soát tiến độ sản xuất, đảm bảo chất lượng sản phẩm và quản lý tồn kho?
• Khó khăn trong việc theo dõi và phân tích dữ liệu sản xuất thời gian thực?
• Tình trạng ngừng máy đột xuất, lãng phí nguyên vật liệu và thiếu hiệu quả trong việc sử dụng nguồn lực?
• Khó khăn trong việc truy xuất nguồn gốc sản phẩm.

• Nhà máy mong muốn đạt được những cải thiện gì khi triển khai MES?

• Tăng năng suất sản xuất, giảm thời gian sản xuất và tối ưu hóa chi phí sản xuất?
• Cải thiện chất lượng sản phẩm, giảm tỷ lệ lỗi và nâng cao khả năng truy xuất nguồn gốc?
• Nâng cao khả năng quản lý tồn kho, giảm thiểu lãng phí và tối ưu hóa việc sử dụng nguyên vật liệu?
• Cải thiện khả năng theo dõi và phân tích dữ liệu sản xuất thời gian thực để đưa ra quyết định nhanh chóng và chính xác?

• Nhân viên các bộ phận có kinh nghiệm sử dụng phần mềm quản lý sản xuất hay không?

• Mức độ thành thạo của nhân viên trong việc sử dụng phần mềm quản lý sản xuất?
• Nhu cầu đào tạo và hỗ trợ nhân viên trong việc sử dụng hệ thống MES mới?
• Mức độ tiếp cận công nghệ của các công nhân sản xuất.

• Nhà máy có yêu cầu gì đặc biệt về tính năng và giao diện của MES?

• Các tính năng đặc biệt cần thiết cho quy trình sản xuất của nhà máy?
• Yêu cầu về giao diện người dùng, tính dễ sử dụng và khả năng tùy chỉnh của hệ thống MES?
• Yêu cầu về tích hợp với các hệ thống hiện có (ERP, PLC, SCADA)?
• Yêu cầu về khả năng truy cập trên thiết bị di động?

Lưu ý quan trọng

• Đảm bảo sự tham gia của tất cả các bộ phận liên quan trong quá trình khảo sát.
• Thu thập dữ liệu chính xác và đầy đủ để đảm bảo tính khả thi của dự án.
• Xác định rõ ràng các yêu cầu chức năng và kỹ thuật của hệ thống MES.
• Đánh giá kỹ lưỡng các nhà cung cấp giải pháp MES để lựa chọn đối tác phù hợp.
• Dự trù ngân sách chi tiết cho từng giai đoạn triển khai, bao gồm chi phí phần mềm, phần cứng, đào tạo và bảo trì.

Khảo sát triển khai MES là nền tảng vững chắc để nhà máy sản xuất tiến tới tự động hóa và thông minh hóa quy trình sản xuất. Bằng việc thực hiện khảo sát kỹ lưỡng, nhà máy có thể xác định được giải pháp MES phù hợp nhất, từ đó đạt được những lợi ích to lớn về hiệu suất, chất lượng, và khả năng cạnh tranh trên thị trường.