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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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21

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.


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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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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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• 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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• 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


André Sousa.33

Obrigado

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