MES - manufacturing execution system

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A chave para entender o MES é estar ciente de que ele simplesmente automatiza o círculo de informa- ções entre o chão de fábrica e os sistemas de informações empresariais. O MES torna, em intervalos de minu- tos, as informações produzidas no chão de fábrica disponíveis para toda a companhia, permitindo rápidas ações corretivas. Fim do processo de planejamento, programação e controle da produção, o MES é a aplicação ideal para coletar dados necessários para qualquer outro sistema na organização, fornecendo em tempo real dados para a rastreabilidade e ao mesmo tempo fornecendo dados para a melhoria contínua nas operações. 	Comment by João Paulo Vaz: Laugeni, Fernando P. Administração da produção / Fernando P. Laugeni, Petrônio Garcia Martins. –- 3. ed. -- São Paulo : Saraiva, 2015.
Um sistema MES fornece acesso, em tempo real, às informações do chão de fábrica, permitindo res- postas rápidas às alterações que, de uma forma ou outra, podem influenciar negativamente na eficiência, qualidade ou atendimento às exigências legais, com reflexos imediatos na vantagem competitiva. 
A implantação de um MES favorece as empresas na redução dos lead times, podendo atender mais rapidamente aos clientes, reduzindo custos, operar com processos mais enxutos e com mais visibilidade no chão de fábrica, aumentando o giro dos estoques, fornecendo a base, em tempo real ao apoio à decisão. 
Dependendo das necessidades de cada empresa, os benefícios do MES são muitos e variados. É capaz de rastrear a genealogia – registro das várias modificações sofridas por um produto ao longo de sua vida – a partir do chão de fábrica e processar as informações que possam ser usadas imediatamente pela gerência para identi- ficar pontos que permita seu ajuste em tempo real, resolução de problemas de fornecedores de material, dando partida a processos de recall, quando for o caso, reduzindo eficazmente os refugos e perdas (aparas) por meio da informação em tempo real, limitando componentes defeituosas e material desperdiçado.
O MES pode ser integrado com o ERP, tornando os gerentes proativos, assegurando a entrega de produtos com a qualidade e no prazo exigidos pelos clientes, a custos mais baixos.
12.5.2 Funcionalidades de um MES
Como já dito, as funcionalidades do MES dependem da sua abrangência, variando normalmente com as empresas fornecedoras. Entretanto, algumas funcionalidades podem ser identificadas em praticamente todos os produtos disponíveis. Podem ser divididas (McClellan) em funções essenciais e funções de apoio.
Funções Essenciais (Core Functions)
1.	Gerir as sequências (prioridades) das Ordens de Fabricação. Inclui o planejamento, programação e controle do trabalho a ser executado, a utilização de cada estação de trabalho (work station), os roteiros alternativos de fabricação, para todas as Ordens no sistema.
2.	Manter informações sobre a quantidade de trabalho em processo (WIP). Em tempo real informar as quantidades de itens já fabricados e a fabricar, por Ordens, por lote, por estação de trabalho, por cliente e por prazos de entrega, para todos os itens no sistema.
3. Enviar informações sobre o andamento das Ordens à gerência. Alimentar os dashbords sobre os dados do sistema, para utilização das gerências superiores.
4. Programar a utilização dos equipamentos em função de suas capacidades produtivas, a fim de se obter melhor utilização dos mesmos. O MES já traz embutido softwares de Capacity Resource Planning (CRP), ou de programação, a exemplo do Preactor. Assim, o planejamento, programa- ção e controle da capacidade produtiva pode ser efetuada.
5. Fornecerinformaçõesparafinscontábeisdostrabalhosemprocesso(WIP).Efetuaraaquisiçãoecole- ta de dados conforme recomendações das folhas de processo e das exigências contábeis e financeiras.
6. Fornecer as medidas de eficiência, utilização e produtividade da força de trabalho e dos equipa- mentos. Definir métricas de produção e monitorá-las.
7. Gerir as exceções. O sistema deve permitir a antecipação (alarme) de problemas na produção afim de que a gerência possa agir em tempo.
2.1 MES – MANUFACTURING EXECUTION SYSTEM O MES – Manufacturing Execution System - é um sistema de monitoramento de produção em tempo real aplicado no controle no chão-de-fábrica. A coleta de dados pode ser automática ou manual. De acordo com as informações fornecidas do momento e do histórico, permite ao gestor tomar medidas corretivas para reduzir e/ou eliminar problemas nas células de produção, aumentando o valor agregado das operações. O MES trabalha relacionado a diversas atividades da produção, tais como: ordens de produção, fluxo de materiais, qualidade, matéria prima, padrões de operação, operador, manutenção, entre outros. O sistema MES funciona integrado com o ERP – Enterprise Resources Planning – Sistema Integrado de Gestão da empresa e trabalha de maneira complementar. Geralmente, os Sistemas de Integrados de Gestão (SIG) não possuem aplicativos referente ao controle de chão-de-fábrica e os dados obtidos são genéricos e de difícil acesso. Isso acontece porque os SIG são projetados com foco financeiro (pedidos, compras, recebimentos, pagamentos, estoque, custo), em detrimento a outros processos gerenciais (qualidade, produção, manutenção, segurança). O termo MES, geralmente não é usual no ambiente industrial. Pode ser definido, de acordo com a WONDERWARE (2008) como “um provedor inteligente de controle de processo, através de um sistema eletrônico desenhado para executar instruções de controle das operações de manufatura”. Também é definido como “um sistema de controle de chão-de-fábrica, o qual, os dados são inseridos manualmente ou automaticamente na estação de trabalho, reportando ao longo do tempo, informações sobre o andamento da produção”. Outra definição encontrada diz: “Um sistema automatizado para ajudar a controlar processos, materiais, força de trabalho e outras entradas requeridas, a fim de garantir um funcionamento normal de uma unidade de manufatura”. Outra definição encontrada é da PPI-MULTITASK (2008) define como: “MES, sigla para Manufacturing Execution Systems, é o termo usado para designar um conjunto integrado de funções focadas nas atividades de produção, que estabelecem uma ligação direta entre o planejamento, e sua execução. Esses sistemas geram informações precisas e em tempo real que promovem a otimização de todas as etapas da produção, desde a emissão de uma ordem até o embarque dos produtos acabados”. De acordo com a MESA International (www.mesa.org), o sistema MES compreende as seguintes funcionalidades: coletar dados; controlar documentos; gerenciar manutenção, desempenho operacional, mão de obra direta, controle da qualidade, fluxo de unidades produzidas e processos; programar produção de curto prazo e alocação dos recursos produtivos. Portanto, torna-se necessário um sistema de coleta de informações, a fim de entender as deficiências. Neste ponto, NAKAJIMA (1989), cita “infelizmente, em muitas empresas o registro destes dados são precários e não parecem ser confiáveis. Alguns dirigentes encaram o tempo consumido como registros como plenamente dispensável ou mesmo inúteis. Assim, torna-se difícil detectar as diversas formas de perdas”. Ainda NAKAJIMA (1989) reforça que “o levantamento e o disgnóstico da situação das máquinas são fundamentais para possibilitar uma avaliação correta. Tudo isso deverá ser enfocado e conduzido dentro de uma sistemática simples e eficiente”. O benefício da utilização de um sistema MES é de primeiro momento, a facilidade de obter dados do chão-de-fábrica e tomar decisão mais rapidamente, para diminuir perdas. O desafio maior, porém, é analisar os dados e perceber se algum recurso produtivo está fornecendo dados coerentes. É muito comum devido falhas de treinamento, ou mesmo falta de comprometimento, os dados informados apresentarem algum tipo de problema que pode levar a uma decisão equivocada. Esses casossão mais comuns quando as obtenções dos dados não são automáticos, ou seja, são obtidos manualmente. Mas em processos não contínuos, a colaboração da equipe torna-se fundamental.
3. ESTUDO DE CASO A empresa estudada é de porte pequeno, com faturamento anual de 8 milhões de dólares, possuindo 12 centros de usinagem de 3 e 5 eixos e 12 bancadas de montagem de sub-conjuntos. Essa empresa é situada na região do Vale do Paraíba e a implantação estudada ocorreu em 2007. A característica principal da manufatura da organização é de prestação de serviços em usinagem e montagem de peças aeronáuticas, com produção de pequenos lotes por encomenda, onde o cliente fornece a matéria prima e recebe o produto acabado. O fluxograma da usinagem segue o modelo conforme figura 2.
Decidiu-se pesquisar no mercado sobre ferramentas que poderiam auxiliar na decisão para a melhoria do desempenho. Foi escolhido um sistema MES PC-Factory® por causa da facilidade de integração com o sistema de informação gerencial (SIG). As Gerências de Produção, Qualidade e Tecnologia da Informação, se agruparam para implantar o sistema de gerenciamento da produção, visando o controle total das operações fabris. Até então, as informações fornecidas pelo SIG eram inexistentes ou imprecisas. Este projeto foi implantado em 2007, e foi motivado pela necessidade de: mensurar a utilização dos ativos da organização, identificar a rentabilidade por produto, diminuir a dependência do faturamento a um único cliente e maximizar o retorno dos investimentos. Formou-se um comitê técnico, chamado de multiplicadores, composto de dez pessoas que trabalhavam como operador de máquina, montador, ajustador, técnicos da qualidade, TI, programador de produção e processos. Esse grupo multi-funcional foi treinado e qualificado para operacionalizar o sistema em abril e maio de 2007. A partir de maio de 2007 o sistema começou a rodar, ou seja, os apontamentos passaram a ser coletados através do PC-Factory®. No próximo passo foi analisado dos dados coletados e a elaboração de relatórios e indicadores.
Uma importante tecnologia é o MES. O MES foi introduzido em 1990 pela AMR (Advanced Manufacturing Research), concebido como software de nível médio, alocado entre o chão de fábrica e o ERP, controlando e administrando os eventos de comunicação entre estes níveis (ZHANG et al., 2009). Essa ligação é importante para a manufatura, pois permite em tempo real a coleta de dados e visualização das informações para tomada de decisão (LIU et al., 2010). O MES conecta-se com outras tecnologias de informação, o que permite às empresas visualizar, analisar, comparar e inferir ações que melhorem seus resultados. A Figura 1 demonstra essa relação.	Comment by João Paulo Vaz: https://www.researchgate.net/profile/Miguel_Sellitto/publication/308120584_CONTRIBUICAO_DO_MANUFACTURING_EXECUTION_SYSTEM_NA_EXECUCAO_DE_PRIORIDADES_COMPETITIVAS_EM_EMPRESAS_DE_MANUFATURA_-_CONTRIBUTION_OF_MANUFACTURING_EXECUTION_SYSTEM_IN_THE_EXECUTION_OF_COMPETITIVE_PRIORI/links/57dac6de08ae72d72ea35f16/CONTRIBUICAO-DO-MANUFACTURING-EXECUTION-SYSTEM-NA-EXECUCAO-DE-PRIORIDADES-COMPETITIVAS-EM-EMPRESAS-DE-MANUFATURA-CONTRIBUTION-OF-MANUFACTURING-EXECUTION-SYSTEM-IN-THE-EXECUTION-OF-COMPETITIVE-PRIORI.pdf?origin=publication_detail
A utilização de sistemas integrados ao MES é justificável pelos benefícios que são proporcionados, tais como um maior controle sobre a qualidade, perdas e custos (GAIDZINSKI, 2003; NEVES, 2011). Sistemas MES possibilitam realizar a coleta e fornecimento de informações online relativas ao uso dos recursos de fabricação, tais como pessoas, equipamentos ou estoques complementando a lacuna existente entre os sistemas de planejamento e controle (MCCLELLAN, 2001; NEVES et al., 2015; ZHANG et al., 2009). Mello e Ferreira (2014) acrescentam que o MES pode ser útil em manufatura integrada por computador para a definição de caminhos alternativos nos planos de produção proporcionando maior flexibilidade à manufatura. O MES é controlado e monitorado pela entidade MESA (Manufacturing Execution Systems Association) criada no ano de 1992, cujo nome atual é Manufacturing Enterprise Solutions Association, representando a evolução da entidade. MESA é uma entidade que reúne globalmente diversos fabricantes e provedores de soluções que focam em informações a partir do chão de fábrica, detendo a finalidade de promover ações, programas e eventos que impulsionem o desempenho e rentabilidade das implantações MES nas empresas (MESA, 2015). Outra importante contribuição ao MES foi a ISA (International Society of Automation), organização sem fins lucrativos fundada em 1945, voltada ao desenvolvimento de padrões de automação. Por meio da ISA-95 Standard, norma que especifica as definições para o MES, apresentando modelos que elucidam a construção de sistemas MES (ISA, 2015). Foi a MESA que desenvolveu e publicou em 1997 onze pilares para os sistemas MES, representando o conjunto de funcionalidades importantes para um sistema MES (MESA, 2015). Esses pilares permitem coletar dados, gerenciar recursos, desempenho, materiais, ordens de produção, manutenção, documentos, processos, qualidade, a obter informações para o planejamento e rastreabilidade (KLETTI, 2007; MCCLELLAN, 2001; MESA, 2015; NAEDELE et al., 2015; STANO et al., 2011).
O MES foi criado para ser aplicado para monitorar a execução dos processos no chãode-fábrica em tempo real, integrando o planejamento com o controle gerencial (SHIRASUNA, 2008; KUCGANT 2008; VINHAIS, 1998; SEIXAS FILHO, 2007). Um sistema de coleta de dados e informações ajuda na tomada de decisão (BRAH; LIM, 2006). A coleta de dados pode ser automática ou manual. De acordo com as informações fornecidas do momento e do histórico, permite ao gestor tomar medidas corretivas para reduzir e/ou eliminar problemas nas células de produção, aumentando o valor agregado das operações. Para obter a funcionalidade, é necessário implantar sistemas de aquisição de dados, conhecido por PIMS - Plant Information Management Systems - que recuperam os dados do processo em fontes distintas, os armazenam em um banco de dados único. Então disponibilizam por meio de diversas ferramentas, como o MES (CARVALHO et al., 2005).	Comment by João Paulo Vaz: https://producaoonline.org.br/rpo/article/view/380/567	Comment by João Paulo Vaz: https://producaoonline.org.br/rpo/article/view/380/567
O MES trabalha relacionado a diversas atividades da produção, tais como: ordens de produção, fluxo de materiais, qualidade, matéria- prima, padrões de operação, operador, manutenção, entre outros. Funciona integrado com o ERP da empresa trabalhando de maneira complementar. O MES compreende doze funcionalidades: planejamento detalhado, gerenciamento de recursos, registro e visibilidade dos recursos, gerenciamento de documentos, gerenciamento de materiais, análise de desempenho, gerenciamento de mão-deobra direta, gerenciamento de manutenção, gerenciamento do processo, gerenciamento da qualidade, coleta de dados e registros e por fim, rastreabilidade e genealogia do produto (KLETTI, 2007; SALATIEL, 2008; VINHAIS, 1998). Seixas Filho (2007), afirma que quem define as funcionalidades do MES deve ser alguém que compreende muito bem os processos do nível de produção.
Consideram-se potenciais benefícios com a aplicação do MES: melhoria dos prazos de entrega, redução do tempo de produção, redução de inventário em processo, melhora do desempenho dos recursos, informação em tempo real sobre as ordens de produção, melhora da qualidade das decisões, redução de custo, elimina e ou reduz controles em papel, melhora da utilização dos recursos, melhora da qualidade, entre outros (KLETTI, 2007; PADRÃO JR; ALVES FILHO; LANNA, 2002). Empresas que utilizam o MES apontaram que houve um aumento de 70% de produtividade e a lucratividade aumentou de 86% para 350% em um período de três anos, conforme Shirasuna (2008).
Para o MES funcionar é necessário criar uma convergência entre a automação industrial e TI da organização e pode ser absorvida pela indústriapara o aumento da produtividade e redução de custos, conforme (MACNAB 2008; VINHAIS, 1998). O fator decisivo é proporcionar a visibilidade das operações para a tomada de decisão. É comum em empresas que não utilizam o MES, processar as informações manualmente a cada MES. Dessa forma, se perde a agilidade e se tem apenas a visão do passado (SILVA JR, 2008; SOUZA, 2008; PADRÃO JR; ALVES FILHO; LANNA, 2002; BARTHOLOMEW, 2004). Ainda Bartholomew (2004) afirma que para que as empresas continuem crescendo, é necessário um sistema de informação em tempo real, devido a enorme volatilidade do mercado.
Segundo Silva Jr (2008), obtinham as informações do chão-de-fábrica, por meio de relatórios mensais manualmente. Quando a informação estava disponível, era apenas uma visão contábil porque já não se podia tomar nenhuma providência. Portanto, torna-se necessário um sistema de coleta de informações, a fim de entender as deficiências. Informação, visibilidade de processo, qualidade dos dados e controle não são mais opcionais – tornam-se vitais (LATTARO, 2008). Neste ponto, Nakajima (1989), afirma que o levantamento e o diagnóstico da situação para possibilitar uma avaliação correta. Infelizmente, em muitas empresas o registro destes dados são precários e não parecem ser confiáveis. Alguns encaram o tempo consumido com registros como plenamente dispensável ou mesmo inúteis. Assim, torna-se difícil detectar as diversas formas de perdas.
O benefício da utilização de um MES é de primeiro momento, a facilidade de obter dados do chão-de-fábrica e tomar decisão mais rapidamente, para diminuir perdas. O desafio maior, porém, é analisar os dados e perceber se algum recurso produtivo está fornecendo dados coerentes. É muito comum devido falhas de treinamento, ou mesmo falta de comprometimento, os dados informados apresentarem algum tipo de problema que pode levar a uma decisão equivocada. Esses casos são mais comuns quando as obtenções dos dados não são automatizadas, ou seja, são obtidos manualmente. Mas em processos não contínuos, a colaboração da equipe torna-se fundamental. Lobato (2002), afirma que a TI tem grande impacto tanto sobre a estratégia de liderança em custo, quanto na estratégia de diferenciação. Ainda, o mesmo autor reforça que o seu impacto se dá sobre os custos das atividades da cadeia de valores. 2.1.1 PORQUE USAR O MES O ERP foi projetado para gestão de alto nível, e por isso se mantiveram distantes do mundo real do chão-de-fábrica (BARTHOLOMEW, 2006). Como o ERP não controla o chão-de-fábrica, a produção tem de controlar as etapas de manufatura e gerar indicadores de desempenho de diversas maneiras. Por a gestão de produção determinar as atividades relacionadas ao planejamento empresarial, manufatura, controle e programação da produção, engenharia, suprimentos, logística, melhoria da produtividade, tecnologias e equipamentos, qualidade, meio ambiente (NEVES; SANTOS, 2008), torna-se necessário um maior controle do processo de produção das empresas (SOUZA et al., 2008; SHIRASUNA, 2008; KUCGANT 2008; VINHAIS, 1998). Obter ferramentas que facilitem ao gestor da produção tomar decisão é importante para o resultado global da empresa. Por esse motivo, também é abordado alguns pontos sobre integração do MES com ERP, administração industrial, conhecimento e estratégia. Geralmente, o ERP não possui aplicativo referente ao controle de chão-de-fábrica e os dados obtidos são genéricos e de difícil acesso. Isso acontece porque o ERP é projetado com foco financeiro (pedidos, compras, recebimentos, pagamentos, estoque, custo), em detrimento a outros processos gerenciais (qualidade, produção, manutenção, segurança).
Oliveira, T. (2008), aponta outras dificuldades, tais como: ordens de produção sendo encaminhados por papeis, inventários com diferenças, ordens de manutenção abertas após horas de linha parada, pouco controle sobre horas trabalhadas, entre outros. As empresas que implantaram o ERP em seus negócios, começam a se dar conta que as possibilidades de ganho se tornam mais raras e que as possibilidades mais claras se encontram na linha de produção (EGREJA, 2008)