MES VÀ IIOT PLATFORM: KHÁC NHAU HAY HỖ TRỢ CHO NHAU?
Sự gia tăng tự động hóa trong quy trình và các nhà máy công nghiệp đã đưa thị trường Hệ thống thực thi sản xuất (MES) sang giai đoạn chuyển dịch mới
Một mặt, thị trường MES dự kiến sẽ tăng giá trị lên khoảng 23 tỷ đô la vào năm 2024. Mặt khác, các giải pháp mới nổi như nền tảng IIoT, giải pháp tự động hóa dựa trên đám mây và nền tảng SaaS đang thách thức vị thế của nó đối với ngành sản xuất. Theo MES Magic Quadrant 2019 của Gartner, các nền tảng IIoT được kỳ vọng sẽ đi đầu trong quá trình đột phá mà MES có liên quan.
Báo cáo của Gartner cho biết thêm rằng vào năm 2024, “50% giải pháp MES sẽ bao gồm nền tảng IIoT … để cung cấp khả năng kiểm soát quản lý giao dịch gần như thời gian thực.” Tuyên bố này nhấn mạnh thực tế là cả hai giải pháp được mong đợi sẽ liên hợp cùng nhau để tối ưu hóa các quy trình công nghiệp hiện có.
Như vậy, cả 2 thuật ngữ này không tách biệt và khác nhau hoàn toàn. Bài đăng này sẽ thảo luận về mối quan hệ giữa cả hai nền tảng MES và IIoT, cách các giải pháp MES sẽ tích hợp các nền tảng IIoT vào quy trình của nó và quan trọng hơn, tùy chọn nào là tốt nhất cho các yêu cầu tự động hóa công nghiệp, sử dụng máy móc và liên kết.
IoT Platform
IioT (industrial IoT) đã tăng trưởng đều đặn cả sự quan tâm và ứng dụng do những lợi ích nó mang lại cho những nhà xưởng sản xuất (shop floor) truyền thống hay hiện đại mới mở.
Vì vậy, không cần phải dẫn chứng nhiều khi suy luận rằng bạn cũng đã nghe nói về các nền tảng IIoT để giám sát, kết nối và quản lý phần cứng IIoT và tài sản sàn mua sắm. Nhưng IIoT Platform còn hơn thế nữa…
IIoT Platform đề cập đến một loại giải pháp chứ không phải một hạng mục, nền tảng hoặc giải pháp công nghệ riêng lẻ. Nền tảng IIoT là các giải pháp kết nối các quy trình khu sản xuất (shop floor) với hệ thống hoặc tài sản (assets) bên trong nó. Điều này có nghĩa là IioT Platform khá linh hoạt và cung cấp cho ngành sản xuất nền tảng và công cụ cần thiết để phát triển các ứng dụng và phương pháp sản xuất mới nhằm nâng cao hoạt động của shop floor.
IIoT Platform không tự chạy trong môi trường “chân không”. Chúng hoạt động với một hệ thống bao gồm các thành phần phần cứng được gắn với máy móc. Hoặc hệ thống nhà xưởng và các phần mềm kết nối thiết bị đầu cuối, phần cứng IoT với các quy trình trong hệ sản xuất.
Với sự hỗ trợ của những IIoT Platform, nhà sản xuất có thể xây dựng các ứng dụng tùy chỉnh gắn với các quy trình cụ thể trong khi các nhà sản xuất phần cứng và OEM (Original Equipment Manufacturer – có thể hiểu là Nhà sản xuất thiết bị gốc) có thể thiết kế các tài sản (máy móc, thiết bị) sáng tạo, tận dụng các công cụ mà nó cung cấp, dù còn nhiều vấn đề tranh cãi xoay quanh việc sở hữu và tiếp cận dữ liệu nhưng sự hiệu quả là điều chắc chắn
Với những công cụ này, các nhà sản xuất có thể dễ dàng cải thiện quy trình kiểm soát, thu thập dữ liệu máy, xử lý dữ liệu, tối ưu hóa việc sử dụng máy và có được khả năng hiển thị các hoạt động phức tạp.
Trên thực tế, hầu hết các nhà sản xuất tích hợp IIoT trong các shop floor đều tạo ra nhiều case-study điển hình mới để học hỏi và loại bỏ các nút thắt cổ chai (bottle-neck) mà họ gặp phải.
MES là gì?
MES – Hệ thống thực thi sản xuất, là phần mềm được sử dụng để theo dõi và ghi lại quá trình biến nguyên liệu thô thành sản phẩm. Phần mềm này cũng được sử dụng để hiển thị các hoạt động của shop floor. Phần mềm MES bao gồm với các mô-đun hoặc công cụ để giám sát và quản lý các hoạt động trong các quy trình công nghiệp:
- Tài liệu hóa sản phẩm
- Truy xuất nguồn gốc sản phẩm
- Quản lý tài nguyên
- Thu thập dữ liệu
- Quản lý nguồn nhân lực
Các mô-đun MES thường là độc quyền, có nghĩa là các nhà sản xuất thường chỉ làm việc với các mô-đun do một đối tác cung cấp và việc nâng cấp có thể tốn kém tùy thuộc vào mô-đun được cập nhật.
Do đó, trong khi nền tảng MES có thể làm được nhiều thứ để đơn giản hóa hoạt động trong toàn bộ nhà máy, nó lại bị hạn chế việc phát triển các công cụ mới cho các nhiệm vụ hoặc quy trình cụ thể.
Đây là lúc các nền tảng IIoT thể hiện.
Tại sao MES cần Nền tảng IIoT
Có rất nhiều lý do tại sao MES nên tích hợp nền tảng IIoT để mở rộng các khả năng sử dụng của họ.
Sự phức tạp của MES
MES cung cấp một giải pháp tập trung hơn cho các nhà sản xuất. Các giải pháp này thực hiện tốt các chức năng đã nêu ở trên nhưng khó hoạt động bên ngoài các chức năng cốt lõi của chúng. Mặt khác, nền tảng IIoT được xây dựng dưới dạng cơ sở hạ tầng dựa trên dịch vụ vi mô. Có nghĩa là họ cung cấp các ứng dụng dưới dạng một tập hợp các dịch vụ và được phân cấp ngay từ đầu.
Bản chất độc quyền của MES
Thách thức thứ hai mà nhà sản xuất phải đối mặt khi sử dụng MES là những hạn chế về số lượng ứng dụng có sẵn cho họ. Vâng, hầu hết MES đi kèm với một cửa hàng ứng dụng bạn có thể mua từ đầu. Các ứng dụng này là độc quyền, được quản lý bởi nhà phát triển của đối tác và việc cập nhật chúng có thể phức tạp cả về cấu hình và chi phí.
Do đó, việc tích hợp nền tảng IIoT với MES được kỳ vọng sẽ mang lại sự phân quyền cho hệ sinh thái MES và cho phép các nhà sản xuất kiểm soát các ứng dụng mà họ phát triển và triển khai. Cách tiếp cận nhanh nhạy trong quản lý các quy trình sản xuất phức tạp là điều mà ngành công nghiệp 4.0 dự định đạt được.
Tập trung dữ liệu so với Tập trung Con người
Bất kỳ sáng kiến cải tiến sản xuất chế tạo nào trong tương lai đều phải tập trung vào dữ liệu tài sản thay vì tập trung vào quy trình. Phát triển cơ sở hạ tầng thu thập và chuyển đổi dữ liệu tự động là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong hành trình Công nghiệp 4.0. Các chức năng cốt lõi của MES, cùng với nhiều chức năng công nghệ khác, nên được xây dựng trên mô hình hạ tầng này.
Trước đây, cách tiếp cận này gặp nhiều thách thức trong các nhà máy sản xuất rời rạc do có nhiều máy móc phức tạp khó kết nối và trích xuất dữ liệu. Với mô hình dữ liệu là trung tâm của quá trình tạo ra giá trị, các cơ hội để cải tiến lớn hơn nhiều so với các dự án MES tùy chỉnh một lần. Những lợi ích đó bao gồm tính phân tích so sánh giữa máy móc, dây chuyền, người vận hành và nhà máy, từ đó thúc đẩy các phương pháp hay nhất, cải tiến liên tục.
Lựa chọn giữa MES hoặc Nền tảng IIoT (hoặc Cả hai)
MES chắc chắn nhất cung cấp các dịch vụ có giá trị cho ngành sản xuất vì danh tiếng của nó được xây dựng dựa trên việc thay thế các quy trình quản lý và giám sát cũ và đưa số hóa vào shop floor.
Mặt khác, nền tảng IIoT mang đến sự phân quyền và ứng dụng như một dịch vụ cho ngành sản xuất cùng với các chức năng mà MES cung cấp. Điều này có nghĩa là các nền tảng IIoT có thể thực hiện công việc của một MES trong khi mở rộng các trường hợp sử dụng của nó. Do đó, đối với các nhà sản xuất đang muốn bắt đầu quá trình chuyển cơ sở “nâu” thành nhà máy “xanh”, nền tảng IIoT là phương án hiện đại nhất để lựa chọn.
Khi mà dịch vụ và chi phí đăng ký đóng một vai trò quan trọng trong lựa chọn của bạn, hãy lưu ý các nền tảng IIoT phản ánh khả năng mở rộng và khả năng chi trả theo điện toán đám mây. Điều này làm cho nền tảng IIoT trở thành một lựa chọn hợp lý (rẻ) hơn nhiều so với MES.
Như đã nói, Gartner Magic Quadrant dự đoán chi tiêu cho các giải pháp MES sẽ tăng. Do thực tế là các hệ thống này vẫn cần thiết để tiến tới Công nghiệp 4.0. Nó cũng nhấn mạnh thực tế là hàng triệu nhà sản xuất hiện đang sử dụng MES để tối ưu hóa hoạt động. Đối với những người thuộc trường hợp này, tích hợp nền tảng IIoT để tối đa hóa lợi nhuận từ các khoản đầu tư MES của bạn là quyết định hợp lý.
Tương lai cho hoạt động của bạn
Điều quan trọng cần nhớ là Công nghiệp 4.0 đòi hỏi sự hợp tác của nhiều doanh nghiệp (multi-enterprise) và sự hợp tác xuyên suốt trong doanh nghiệp (cross-enterprise) để đạt đến tầm cao của nó. Các nền tảng MES và IIoT cung cấp các dịch vụ cần thiết để xác định tương lai của tự động hóa công nghiệp. Trong khi MES thực hiện một công việc xuất sắc ngày hôm nay, các nền tảng IIoT sẽ là công cụ thực sự cho phép thực thi để cung cấp các nhà máy thông minh cho ngày mai
