O documento resume os principais sistemas de gerenciamento de informação industrial como PIMS (Plant Information Management System), MES (Manufacturing Execution System) e sua aplicação em processos produtivos. Em 3 frases ou menos, descreve que esses sistemas centralizam dados de produção de diversas fontes, fornecem informações em tempo real e histórico para tomada de decisões e podem trazer benefícios como redução de custos e melhoria da qualidade.

1. Universidade Federal de Campina Grande
Departamento de Engenharia Elétrica
Disciplina: Automação Industrial 2011.2
Professor: George Acioli Júnior
Sistemas para Gerência da InformaçãoPIMS/MES
Felipe Lira Furtado e Flávio Fabrício Ventura de Melo Ferreira

2. Sumário
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Motivação
Pirâmide de Automação
“Middleware”
Gerência de Campo
Gerência de Processo
PIMS
MÊS
Conclusões
Mercado
23/11/2011
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3. Motivação
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A competitividade exige cada vez mais
agilidade na tomada de decisões de uma
empresa;
O uso de informação incorreta,
desatualizada ou não confiável impacta
diretamente na qualidade da tomada de
decisões.
Um tipo extremamente relevante de
informação a ser considerado nessas
decisões é o que diz respeito ao estado
efetivo do se passa no chão-de-fábrica.
Os sistemas tipo ERP, de gestão da
produção, entre outros, que são os
principais consumidores dessas
informações, não são desenhados para
conversarem diretamente com os
sistemas do chão-de-fábrica.
23/11/2011
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4. Pirâmide de Automação
23/11/2011
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5. “Middleware”
– As aplicações desenvolvidas para cobrir o “gap” são
genericamente designadas pelo termo “middleware”.
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Manufacturing Execution System (MES) [AMR]
Enterprise Production System (EPS) [ARC]
Plant Information Management System (PIMS)
Warehouse Management System (WMS)
Supply Chain Management
Customer Relationship Management (CRM)
• Conceitos / Funcionalidades
– Instituição regulamentadora: MESA (Manufacturing
Execution System Association)
23/11/2011
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6. Gerência de Campo
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Gerência de Campo: Com o advento dos equipamentos de campo
inteligentes, uma grande variedade de dados provenientes desses
equipamentos, tais como: dados de configuração e controle, podem ser
disponibilizados para usuários ou mesmo para outras aplicações.
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Características:
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Funções de Supervisão e Controle;
Controle descentralizado;
Captar log de eventos;
Sinópticos da planta;
Ilhas de Informação;
Dependências de Relatório;
Interface homem máquina.
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7. Gerência do Processo (EPS)
•
Gerência do Processo: a utilização de sistemas de controle da manufatura
permite o controle centralizado de processos industriais. Os dados fornecidos
podem ser considerados conjuntamente de modo a permitir uma gerência
efetiva e integrada de todo o Processo Industrial.
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Características:
–
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–
–
Surgimento dos historiadores de processos;
Fim das ilhas de informação (unificação dedados);
Independência de relatórios;
Armazenamento em grandes bancos de dados.
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8. PIMS
Softwares que adquirem informações contínuas de
processos (temperaturas, pressões, vazões, quantidades,
velocidades, pesos, etc.) de diversas fontes, os armazenam em
um banco de dados de históricos, e os disponibilizam através de
relatórios dos mais diversos tipos.
Função:
- Centralização dos dados;
- Integração entre sistemas;
- Acessibilidade em tempo real e
histórico;
- Democratização da informação;
- Análises avançadas sobre o
comportamento
do processo;
- Agregação de valor ao dado.
23/11/2011
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9. PIMS - Funcionalidades
• Transformar a massa de dados em informação, e a
informação em conhecimento.
• Compressão de dados históricos: Possui capacidade de
armazenamento superior a 10 anos de informações.
23/11/2011
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10. PIMS - Funcionalidades
• Reconciliação de Dados: normalização de diferentes
formatos e unidades de diferentes fontes de dados, assim
como de síntese de certos processamentos.
• Genealogia: Tracking dos itens consumidos e os produtos
finais gerados, estabelecendo uma correlação entre eles.
• Controle Estatístico de Processos (CEP): acompanhamento
estatístico de determinados processos através de “cartas de
controle” e relatórios.
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11. PIMS - Formas de acesso
• Na sua forma clássica, os sistemas PIMS acessam as fontes de
dados localizadas no Nível 2, onde estão os sistemas SCADA e
SDCD. Porém, há algumas implementações que (também)
acessam dados diretamente do Nível 1, por exemplo dos CLPs.
• Via SCADA:
• Via CLP:
- Abstraem irregularidades
dos CLPs;
-Nem sempre os CLPs têm
a informação que se
deseja;
-Fácil Comunicação
- Acesso mais rápido à
informação;
-No caso de rede de CLPs
integrada, o acesso é
facilitado;
-CLPs são sistemas mais
estáveis e sujeitos a menos
falhas que SCADAs.
23/11/2011
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12. PIMS - Arquitetura
23/11/2011
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13. PIMS - Vantagens
– Capaz de armazenar vários anos de informação de uma planta
e confronta-as em tempo real;
– Alta e eficiente compressão dos dados;
– Alta velocidade de resposta a consultas;
– Centralização dos dados;
– Democratização da informação;
– Obtenção de informações: produtividade, perdas, consumos,
status de processo, alarmes, comparação com metas,
comportamento do processo, variabilidade, tempos de parada;
– Agregação de valor ao dado: as ferramentas do sistema
possibilitam análises avançadas do processo, tais como
controles estatísticos, cruzamento de dados, análise de
bateladas, indicadores, gerando mais conhecimento.
23/11/2011
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14. PIMS - Ferramentas
Geralmente os fabricantes de PIMS
disponibilizam uma ferramenta gráfica, para
saber o que ocorre no processo.
Outras ferramentas:
- Excel
- Através do
mecanismo ODBC.
- Internet
23/11/2011
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15. Manufacturing
Execution
Systems
MES
Sistemas de
Execução da
Manufatura
São softwares que
adquirem dados
discretos de um
processo, a partir
de diversas fontes,
os armazenam em
um banco de dados
e os disponibilizam
através de
relatórios .
23/11/2011
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16. Objetivo do MES
23/11/2011
Proporcionar
uma visão
unificada de todo
o processo
ajudando assim
que as
aplicações
cliente
(Nível 4 = ERP)
tenham uma
controle mais
preciso das
etapas da
produção. 16

17. Objetivo do MES
23/11/2011
Proporcionar
uma visão
unificada de todo
o processo
ajudando assim
que as
aplicações
cliente
(Nível 4 = ERP)
tenham uma
controle mais
preciso das
etapas da
produção. 17

18. MES
• Devido aos
dados
coletados
serem
discretos os
MES são
mais
voltados a
indústrias
de
processos
discretos.
23/11/2011
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19. Arquitetura MES
• Um servidor principal: é o processo / computador que centraliza as
informações e o acesso às fontes de dados, assim como que
fornece as informações às demais aplicações-cliente do Nível 4;
• Alguns servidores de comunicação: atuam como intermediários
entre o servidor principal e os vários subsistemas do Nível 2;
• Estações-cliente: atuando sobre o servidor principal, representam o
ponto de acesso dos usuários ao sistema e suas funcionalidades;
• Um Banco de Dados: repositório das informações coletadas;
• Infraestrutura de rede e de automação: conjunto de softwares
básico, middlewares e protocolos industriais de suporte à
comunicação entre os vários sistemas dos Níveis envolvidos
23/11/2011
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20. Vantagens do MES
• Identificação de desperdícios
(excesso de produção, tempos de
espera, inventário desnecessário,
defeitos).
• Redução dos tempos de produção.
• Apoio à produção enxuta.
• Apoio à melhoria contínua.
• Melhora a confiabilidade do
produto final (melhor qualidade).
• Aumenta a visibilidade das
atividades do chão de fábrica, assim
como dos custos do processo de
manufatura
• Redução dos custos de mão de obra
e treinamento.
23/11/2011
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21. MESA
• Manufacturing Enterprise
Solution Association
• Cria especificações e
métricas para sistemas
MES.
• ISA(International Society of
Automation)
• ISA-95: Padrão
internacional de
integração entre empresas
e sistemas de controle.
• MESA contribui com a
ISA(Modelo ISA-95)
23/11/2011
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22. 23/11/2011
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23. Benefícios dos Sistemas MES
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Segundo um estudo da MESA, de 1997, as
empresas que implantaram sistemas MES
obtiveram os seguintes benefícios médios:
60% das empresas reduziram o tempo de
ciclo em pelo menos 40%;
60% diminuíram ou eliminaram o tempo /
tarefa de registro manual de dados;
57% reduziram o WIP (Work In Progress) em
pelo menos 25%;
63% diminuíram ou eliminaram o uso de
papel nas comunicações;
63% reduziram o lead time em pelo menos
30%;
63% diminuíram os defeitos nos produtos
em pelo menos 15%;
63% diminuíram os erros causados por falhas
de comunicação em 57%.
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24. Conclusões PIMS/EMS
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23/11/2011
São sistemas customizáveis devido
a cóncepção dos relatórios que
são gerados
Exigem uma boa infraestrutura de
rede e de automação (Muitas
empresas não têm todos os seus
sistemas com coletores
automáticos de dados, sendo seus
colaboradores responsáveis pela
introdução desses dados.)
Normalmente apenas um dos
dois sistemas é implantando numa
empresa
O sucesso dos sistemas dependem
da qualidade do treinamento das
pessoas para usarem todo o seu
potencial.
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25. Conclusões PIMS/EMS
• Sistemas tipo ERP
não são projetados
para se comunicar
diretamente com o
chão de fábrica.
• A implatanção é
demorada, variando
de 6 meses a 1 ano.
• Devido as várias fontes de dados no chão de fábrica,
existem diversos problemas de interoperabilidade
os quais são minimizados pelo padrão OPC.
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26. Mercado PIMS
23/11/2011
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27. Enterprise Historian
Knowledge Manager
23/11/2011
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28. Aspen InfoPlus.21®
23/11/2011
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29. Exaquantum
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30. PI Software
23/11/2011
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31. Mercado MES
23/11/2011
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32. 23/11/2011
32

33. Wonderware
MES 4.0
23/11/2011
33

34. CLIENTES
23/11/2011
34

35. 23/11/2011
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36. FIM.
23/11/2011
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