artikel

MES-toepassingen in de voedingsmiddelenindustrie

Supply chain Premium

In de voedingsmiddelenindustrie leidt het gebruik van Manufacturing Execution Systemen (MES) tot diverse voordelen. Deze diversiteit komt terug in de beschikbare softwarepakketten. Van een bedrijfsbrede inzet, zoals bij ERP, is nog geen sprake.

Artikel oorspronkelijk gepubliceerd in IT Logistiek op 1 april 2003.

Nadat bij Duyvis de planningsgegevens zijn ingelezen, start de operator één van de productieorders die is toegewezen aan zijn of haar verpakkingslijn. Het MES, dat bij Duvyis PRS (produceren, registreren en signaleren) wordt genoemd, geeft vervolgens via het computerscherm aan hoeveel zakken nootjes er zijn afgevuld, en hoeveel werk er nog resteert. Technische mankementen, maar ook operationele storingen zoals onvoldoende aanvoer van pinda’s of verpakkingsmateriaal, kunnen er voor zorgen dat het werk langer duurt dan gepland. PRS registreert dan waaróm en hoe lang een bepaalde machine stilstaat. De operator kan de oorzaak van een storing eenvoudig opgeven, door uit een keuzemenu met een boomstructuur datgene te kiezen dat van toepassing is.

          

Nieuwsbrieven

De implementatie van een MES alléén verhoogt het machinerendement niet, daar is meer voor nodig, vertelt logistiek coördinator Arjen Romkes. ‘Uit de gegevens in PRS blijkt welke storingen het vaakste optreden. Die kun je vervolgens gericht proberen te voorkomen, bijvoorbeeld door meer preventief machineonderhoud te plegen.’ De gegevens in PRS worden sinds kort direct doorgesluisd naar de onderhoudsmodule (Plant Maintenance) van het ERP-pakket van SAP dat Duyvis momenteel implementeert. Het Effectieve Machine Rendement (EMR), de voornaamste prestatie-indicator, is sinds de introductie van PRS aanzienlijk gestegen.

Yvonne Haven, intern logistiek consultant bij Duyvis, wijst er op dat het verbeterde machinerendement niet louter en alleen aan MES is toe te schrijven. ‘Maar ook aan de inspanningen van de onze operators, die we via nieuwsbrieven enthousiast hebben gemaakt voor PRS. Wat vroeger slechts een gevoel was, is nu zichtbaar in harde cijfers. Naast iedere verpakkingslijn hangt bijvoorbeeld een overzicht van het EMR van de afgelopen week. Daar gaat vanzelf een stimulans van uit, om het rendement nóg hoger te maken.’

     

Doorsluizen

De brancheorganisatie Mesa (Manufacturing Enterprise Solutions Association) definieerde een kleine tien jaar geleden maar liefst elf potentiële functies dat een MES kan hebben. De meeste MES-pakketten richtten zich aanvankelijk slechts op één of twee van deze functies, maar de laatste jaren heeft de functionaliteit van de systemen zich sterk verbreed. Niettemin zie je nog steeds bijna nooit dat één pakket voor alle Meas-functies wordt ingezet.

      

De functionaliteit van de software is niet zozeer industriespecifiek als wel processpecifiek, concludeert Roy Lenders van adviesbureau Cap Gemini Ernst & Young (Cgey) op basis van onderzoek naar MES-pakketten dat hij samen deed met collega Erik van Daalen. Lenders: ‘Eén bepaald MES-pakket ondersteunt niet alle bedrijfsactiviteiten even goed. Het ene systeem is bijvoorbeeld goed in de aansturing van machines, het andere is specifiek ontworpen voor goederenontvangst. Daarom zul je nergens een voedingsmiddelenfabriek vinden waarbij één MES alle processen, van inkoop tot de afvalwaterzuivering, begeleidt.’

     

Het MES neemt in de automatiseringspyramide een positie in tussen ERP en de procesautomatisering. Daarom wordt het als ‘facilitator’ gebruikt bij verticale integratie. Reeds jarenlang wordt MES-software ingezet als een veiligheidsbuffer, via welke gegevens vanaf de werkvloer naar het ERP-niveau worden doorgesluisd. Het genereren van gegevensverkeer in omgekeerde richting wordt meestal als te risicovol gezien, zeker in de procesindustrie. ‘Er zijn daarom nog weinig MES-toepassingen, waarbij de software rechtstreeks de procesautomatisering aanstuurt. Veel vaker wordt een MES gebruikt om procesgegevens realtime op managementniveau beschikbaar te maken, dus om het zicht op de werkvloer te verbeteren.’ Verreweg de populairste MES-functie is dan ook tracking & tracing, het minutieus vastleggen van de productiehistorie als middel om de productkwaliteit en de bezettingsgraad te bewaken en te verbeteren.

       

Managementtool

De voedingsmiddelensector krijgt te maken met steeds stringentere regulering. Uit documentatie, bijgehouden tijdens de productie, moet blijken dat voedingsmiddelen volgens de regels zijn vervaardigd. Het toepassen van een MES is een adequate manier om het bewijs hiervoor papierloos op te bouwen, hetgeen de populariteit van tracking & tracing als MES-functionaliteit verklaart. Omdat de tracking-gegevens grotendeels moeten komen uit procesautomatiseringsystemen zoals Scada en DCS, is ook de sterke positie van de procesautomatiseerders op de MES-markt niet verbazingwekkend.

    

Lenders van adviesbureau Cgey geeft een tip: ‘Qua MES-gebruik kijken veel bedrijven niet verder dan tracking & tracing. Dat is jammer, je hebt die gegevens toch al, en je kunt daar veel meer mee doen. Zonder al te grote investeringen kun je de productiehistorie gebruiken als managementtool. Bijvoorbeeld door er, net als bij Duyvis, prestatie-indicatoren aan te koppelen.’

         

Inregelen

Een bedrijf dat MES inzet voor het verbeteren van de productkwaliteit is RBV Leaf in Sneek, de productielocatie van het vroegere Red Band Venco. Dit bedrijf gebruikt het MES-pakket QIS van het Britse QISoft onder meer bij de productie van King-pepermunt. Plant manager Jos van Wilsum: ‘Tijdens het productieproces voeren de operators gegevens in zoals de dikte van het deeg, het vochtgehalte en de temperatuur. Vervolgens worden die gegevens gebruikt om de oorzaak van productafwijkingen te achterhalen.’

        

Van Wilsum geeft een voorbeeld van een productafwijking: ‘Vroeger kregen we wel eens kromme pepermunttabletten, omdat het deeg te vloeibaar was. QIS gaf aan dat dit vooral gebeurde als er veel suiker werd afgenomen van de suikermolens. Hierdoor werd de oorzaak als snel duidelijk: De gemalen suiker werd te warm als de vraag hiernaar groot was. De oplossing was dus simpel: de suikermolens koelen.’

        

Op dit moment verhuist RBV Leaf een kauwgomfabriek (bekend van merken als Sportlife en Xylifresh) van Amsterdam naar Sneek. Ook in die fabriek zal QIS worden geïnstalleerd. RBV Leaf verwacht daar tijdens het opstarten, hetgeen in de zomer zal gebeuren, al de vruchten van te plukken. Van Wilsum: ‘De fabriek bestaat ten dele uit nieuwbouw, hetgeen betekent dat de productieprocessen opnieuw moeten worden ingeregeld. Met QIS als informatiesysteem verwacht ik dat we dat sneller voor elkaar krijgen.’

         

Een derde maatwerk

De benaming MES wordt momenteel gebruikt voor een ratjetoe aan standaard- en maatwerksoftware op het grensvlak van ERP en de procesautomatisering. ‘Wij zien een duidelijke tendens naar standaardisatie’, zegt Roy Lenders van Cgey. Een standaard MES is volgens hem ook goedkoper in te voeren dan een volledig op maat gebouwd systeem. Het gebruik van standaardsoftware hoeft naar zijn mening niet te leiden tot starheid, mits het pakket flexibel configureerbaar is. ‘Zeventig procent configureren en dertig procent maatwerk lijkt me bij de implementatie van een MES een gezonde verhouding’, aldus Lenders.

           

Kaders bij artikel:

GRATIS MES-RAPPORT

Dit is het zevende artikel in een reeks gebaseerd op onderzoek van Cap Gemini Ernst & Young, in samenwerking met ITlogistiek. Het onderzoek ‘Manufacturing Execution Systems 2003’ kan gratis worden opgevraagd. Bel daarvoor (030) 689 88 53 of bestel het via de website www.nl.cgey.com.

          

MES OF PCS?

MES (Manufacturing Execution Systeem)

Een MES geeft enerzijds aan hoe producten moeten worden gemaakt en anderzijds registreert het op welke manier, dus bijvoorbeeld met welke ingrediënten, de producten daadwerkelijke worden gemaakt. Deze functionaliteit, die afhankelijk van het type proces wordt aangeduid met termen als tracking & tracing of batchrapportage, is verreweg de meest toegepaste MES-functionaliteit in de voedingsmiddelenindustrie. Tracking, het nauwgezet vastleggen en real-time volgen van alle productiestappen, is niet alleen onontbeerlijk bij product recalls (het terugnemen van producten met verontreinigde ingrediënten). Het is ook een probaat middel om logistieke processen op de werkvloer te sturen, en om afwijkingen van de productkwaliteit vroegtijdig te signaleren.

         

PCS (Proces Control System)

Dit systeem omvat de hard- en software voor de directe aansturing en visualisatie van productieprocessen. Er bestaan twee soorten procesbesturingssystemen, namelijk het DCS (Distributed Control Systeem) en het Scada-systeem (Supervisory Control and Data Acquisition). Het DCS is ontwikkeld vanuit de regeltechniek, met het oog op de regeling van (risicovolle) chemische processen. Het Scada-systeem, waarbij de feitelijke procesbesturing wordt uitgevoerd met Programmable Logic Controllers (PLC’s), is oorspronkelijk ontwikkeld voor de snelle aansturing van machines.

In de afgelopen tien jaar zijn het Scada-systeem en het DCS sterk naar elkaar toe gegroeid, zodat de functionaliteit van deze systemen elkaar overlapt. In ‘semi-procesmatige’ industrietakken zoals voeding en farmacie heb je bovendien zowel te maken met de regeling van chemische processen, als met de aansturing van (verpakkings)machines. Daarom vind je hier nu zowel DCS-en als Scada-

systemen. De meeste PCS-leveranciers leveren inmiddels zowel Scada als DCS, en mengvormen hiervan.

          

CONSOLIDATIE IN MES-LAND

Volgens Cgey wordt de Nederlandse MES-softwaremarkt momenteel beheerst door procesautomatiseerders zoals Invensys, Siemens en Rockwell Automation, bedrijven die van oorsprong Scada en DCS- systemen leveren. De belangrijkste uitzondering op deze regel is softwareleverancier Aspen Technology (met focus op de petro- en polymeerchemie).

       

De procesautomatiseerders hebben de MES-markt kunnen betreden dankzij overnames. Een overzicht van de belangrijkste acquisities gedurende de laatste vijf jaar:

ABB (leverancier MES/PCS)

neemt over:

2000: Base Ten Systems (MES, oorspronkelijke focus farma)

2000: Skyva (E-commerce en Supply Chain Event Management)

GE Fanuc (leverancier MES/PCS)

neemt over:

2002: Intellution (Scada/MES, oorspronkelijke focus semi-procesindustrie)

Honeywell (leverancier MES/PCS)

neemt over:

1999: Poms (MES, oorspronkelijke focus farma/fijnchemie)

Invensys (leverancier ERP/MES/PCS)

neemt over:

1999: Wonderware (Scada/MES, oorspronkelijke focus semi-procesindustrie)

1999: Marcam (ERP)

2000: Baan (ERP)

Rockwell Automation (leverancier MES/PCS)

neemt over:

2000: Sequencia (MES, oorspronkelijke focus batch/receptuurbeheer)

2002: Propack Data (MES, oorspronkelijke focus farma)

Siemens (leverancier MES/PCS)

neemt over:

2001: Orsi (MES, oorspronkelijke focus stuksgewijze en procesmatige fabricage)

2001: Compex (MES, oorspronkelijke focus fijnchemie/food)

Reageer op dit artikel