Post on 12-Dec-2015
André Sousa.1
MES – Manufacturig
Execution Systems
&
PIMS – Process
Information
Management System
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Introdução
• O uso de informações imprecisas e dados incorretos em uma empresa
podem prejudicá-la no processo de tomada de decisão, na sua
produtividade e pior, na sua própria permanência no mercado.
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Introdução
• Um tipo de informação extremamente relevante para o processo de
decisão é aquela que mostra o dia a dia do chão-de-fábrica.
• Sistemas ERP não conversam diretamente com os sistemas de chão de
fábrica
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Justificativa
• Como forma de atuar como um intermediário entre esses dois mundos
foram criados os sistemas PIMS e MES
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Justificativa
• Os sistemas PIMS e MES aquisitam dados dos níveis 1 e 2 para
disponibiliza-los para os níveis 4 e 5 onde decisões são tomadas
baseadas nestes dados.
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Arquitetura típica
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Considerações :
• Apesar de PIMS e MES serem responsáveis em suma, pela coleta e
disponibilização de dados vindos do chão-de-fábrica, os mesmo são
diferentes, isto é desempenham papéis diferentes neste contexto.
• Apesar de trabalharem com gráficos, sinóticos e etc. não substituem um
sistema SCADA pois não foram projetados para isso.
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Definições : SCADA – Sistemas de supervisão e aquisição de dados
(proveniente do inglês Supervisory Control and Data Acquisition) são
sistemas que utilizam software para monitorar e supevisionar as variáveis
e os dispositivos de sistemas de controle conectados através de drivers
especificos. Na prática é uma sistema de supervisão que permite controlar
partes ou todo um processo industrial. Alguns softwares existentes no
mercado:
9Tela do supervisório Arquitetura Exemplo
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Definições : ERP – Enterprise Resource Planning ou sistemas integrados
de gestão empresarial, são sistemas que integram todos os dados e
processos de uma organização em um único sistema.
Em termos gerais o ERP é uma plataforma de software desenvolvida para
integrar os diversos departamentos de uma empresa, possibilitando a
automação e armazenamento de todas as informações do negócio.
André Sousa.11
Sistema PIMS
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PIMS
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PIMS - FUNCIONALIDADES
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PIMS - FUNCIONALIDADES
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- O PIMS concentra uma massa de dados e permite transformer esses
dados em informação e esta informação em conhecimento
- Permite ao engenheiro de processo entender situações operacionais
que se apresentam e compará-las com situações padrões previamente
arquivadas
- Situação prática 1:
- Em uma planta é comum armarzenar os dados de preparação da
linha(set-up) para associá-los aos resultados obtidos. Se um melhor
resultado é obtido este passa a ser tornar um benchmarking para aquela
instalação.
PIMS – Transformando dados em informação
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- Situação prática 2:
- Em um processo do tipo batelada, a batelada padrão é denominada de
gold batch, onde informações como: “qual o perfil da temperatura
empregada em um reator?”, “qual a velocidade do agitador”, etc ajudam
o engenheiro de processo a encontrar respostas sobre o comportamento
de um processo e assim conhecer melhor a sua planta
PIMS – Transformando dados em informação
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Fonte de dados: CLP
- Existem algumas vantagens de se buscar dados no CLP que são:
• Busca de eventos com menor atraso temporal. Se o time stamp for
aplicado pelo PIMS ele será mais preciso do que se buscado no SCADA
• Para redes homogêneas de CLP´s podemos coletar os dados em um
único ponto, se todas as redes estiverem interligadas
• Maior confiabilidade e menor sucetibilidade a falhas por parte do PLC
• Menor frequência de updates de softwares por parte dos CLP´s
PIMS – Fontes de dados: SCADA ou rede de CLP´s
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Fonte de dados: SCADA
- Vantagens de se buscar dados no Sistema SCADA:
• No sistema SCADA os dados estão sempre em unidades de engenharia,
enquanto em alguns CLP´s principalmente os mais antigos os mesmos
estão em valores brutos (0 a 4095).
• CLP´s antigos de dificil comunicação
• Muitas variáveis são sintetizadas a nível de SCADA, ou seja a
informação não está no CLP
PIMS – Fontes de dados: SCADA ou rede de CLP´s
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Do ponto de vista físico a arquitetura de um Sistema PIMS consiste em 5
grandes entidades:
- 1 – Servidor principal – É o computador que centraliza as informações
e o acesso ao banco de dados.
- 2 – Servidores de comunicação – Atuam como intermediários entre o
servidor principal e os subsistemas da camada 2.
- 3 – Estações cliente – Atuam sobre o servidor principal, representam o
ponto de acesso dos usuários ao sistema e suas funcionalidades
- 4 – Banco de dados – repositório das informações coletadas
- 5 – Infra de rede e automação – Conjunto de softwares básicos e
protocolos industriais de suporte à comunicação entre vários sistemas
dos níveis envolvidos
PIMS – Arquitetura
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PIMS – Arquitetura
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OBS: O banco de dados utilizado pelo sistema PIMS, apresenta uma série
de requisites que diferem um pouco dos geralmente utilizados em
empresas:
• Capacidade de armazenamento grande;
• Tempo de aquisição: altissima frequência;
• Tipo de dados: sensores,atuadores,medidores
• Volume de transações: muito alto
• Coleta de dados em tempo real
• Compressão de dados : devido ao enorme volume de dados coletados e historiados(de
10 a 15 anos de coleta) são utilizados algoritmos especiais na compressão de dados.
PIMS – Arquitetura
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Centralização de dados do processo : concentram num banco de dados toda a
informação facilitando a análise de desempenho e das correlações.
Visualização em tempo real : Informações como gráficos, tendências e etc. são
mostradas dinamicamente em tempo real, dando uma visão precisa do processo.
Historico de dados: No sistema PIMS existe um modulo chamado historiador,
armazenando dados durante vários anos, possibilitando vários tipos de análises.
Melhores práticas: Trabalhando em cima de históricos, o sistema identifica os melhores
resultados obtidos na produção
PIMS – Considerações finais
André Sousa.23
Sistema MES
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MES – Sistema de Execução da Manufatura
Definições : Sistema MES – O termo MES – Manufacturing Execution
Systems ou Sistema de Execução da Manufatura, foi criado em 1990 por
Bruce Richardson da Advanced Manufacturing Research, uma empresa
fundada em 1986 para prover serviços de orientação e pesquisa para
diversas áreas da industria
Conceito – É um sistema que coleta dados discretos de um
processo(quantidades produzidas, itens reparados e etc), armazenando
estes estas informações em bancos de dados, de onde serão gerados
relatórios
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MES – Sistema de Execução da Manufatura
Definições : Sistema MES – O termo MES – Manufacturing Execution
Systems ou Sistema de Execução da Manufatura, foi criado em 1990 por
Bruce Richardson da Advanced Manufacturing Research, uma empresa
fundada em 1986 para prover serviços de orientação e pesquisa para
diversas áreas da industria
Conceito – É um sistema que coleta dados discretos de um
processo(quantidades produzidas, itens reparados e etc), armazenando
estes estas informações em bancos de dados, de onde serão gerados
relatórios
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MES – Sistema de Execução da Manufatura
• Resumo de funcionalidades do MES:
Coleta e armazenamento de informações;
Monitoramento em tempo real e estatístico;
Monitoramento dos recursos da produção;
Rastreabilidade de produtos;
Inventários e ajustes automáticos;
Monitoramentos de quebras e reduções de ritmo;
Controle do fluxo de materiais;
Baixas automáticas de matérias-primas;
Desempenho operacional;
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Do ponto de vista físico a arquitetura de um sistema MES é semelhante a
do sistema PIMS, consistindo em 5 grandes entidades:
- 1 – Servidor principal – É o computador que centraliza as informações
e o acesso ao banco de dados.
- 2 – Servidores de comunicação – Atuam como intermediários entre o
servidor principal e os subsistemas da camada 2.
- 3 – Estações cliente – Atuam sobre o servidor principal, representam o
ponto de acesso dos usuários ao sistema e suas funcionalidades
- 4 – Banco de dados – repositório das informações coletadas
- 5 – Infra de rede e automação – Conjunto de softwares básicos e
protocolos industriais de suporte à comunicação entre vários sistemas
dos níveis envolvidos
MES – Arquitetura
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MES – Arquitetura
Lay out de uma arquitetura MES
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MES – Vantagens
• Segundo MESA, empresas que empregaram o MES obtiveram os
seguintes benefícios médios:
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MES – Considerações finais
• Comparativo de funcionalidades básicas entre PIMS e MÊS
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MES – Considerações finais
• Comparativo de funcionalidades básicas entre PIMS e MÊS
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- Sistemas MES e PIMS tem sido adotado de forma crescent por grandes
empresas. Devido ao custo e complexidade de informações não tem
sido adotado por PMEs;
- É comum confundir os objetivos de MES e PIMS
- A literatura não considera usual a utilização dos dois implantados na
mesma empresa. Ou MES ou PIMS, este ultimo com algumas
funcionalidades típicas do MES
- O MES é específico para um tipo de processo. Um MES de manufatura
de semicondutores não é apropriado para a manufatura de alimentos
MES – Considerações finais
André Sousa.33
Obrigado