Branża procesowa

Produkcja procesowa wymaga zachowania ciągłości, ścisłego trzymania się formuł i receptur czy szczegółowej kontroli jakości. Wsparciem dla producentów z tej branży w pokonywaniu codziennych wyzwań mogą być specjalistyczne systemy dla produkcji – MES i APS.

Co to jest produkcja procesowa?

Produkcja procesowa (process manufacturing) to jedna z podstawowych metod produkcji tuż obok produkcji dyskretnej (discrete manufacturing). Polega ona na przetwarzaniu surowców w gotowe produkty na podstawie receptur i formuł. Zorganizowana jest w formie następujących kolejno procesów, które są ze sobą ściśle powiązane i wpływają na siebie nawzajem. Zazwyczaj są to procesy nieodwracalne.

Charakterystyczne dla produkcji procesowej jest to, że w gotowym wyrobie nie da się odróżnić poszczególnych surowców, ani też odzyskać ich w pierwotnej formie.  Sam produkt jest wytwarzany masowo, jednak można go podzielić na mniejsze jednostki, które są sprzedawane klientowi końcowemu w określonych ilościach lub objętościach.

Produkcję procesową można podzielić na:

Produkcję wsadową, polegająca na wytwarzaniu danego wyrobu w partiach (wsadach), tzw. batchach lokreślanych np. na podstawie wielkości zbiornika czy mieszalnika lub reaktora. Przykładem może być produkcja spożywcza lub kosmetyczna.

Produkcję ciągłą, która odbywa się nieprzerwanie w trybie 24/7/365. Przykładem może być np. przemysł naftowy i gazowy.

Branże produkcji procesowej

Każda z branż procesowych wymaga precyzyjnej kontroli procesów, a także zgodności z formułami i recepturami dla każdej partii, aby zapewnić wysoką jakość produktów końcowych, podnosić wydajność i minimalizować straty. Produkcja procesowa często korzysta z zaawansowanych technologii automatyzacji, monitoringu i analizy danych dla osiągnięcia tych celów. Przykładowe branże, w których stosuje się produkcję procesową to:

Przemysł
spożywczy

produkcja żywności, takiej jak np. mleko i jego przetwory, pieczywo, wyroby cukiernicze, konserwy oraz napojów jak soki, napoje gazowane, piwo, wino.

Przemysł
kosmetyczny

produkcja kosmetyków i środków higienicznych: mydeł, szamponów, perfum, kremów, balsamów itp.

Przemysł
farmaceutyczny

produkcja leków i szeroko rozumianych wyrobów farmaceutycznych w tym chemikaliów farmaceutycznych.

Przemysł
chemiczny

produkcja chemikaliów, nawozów, środków ochrony roślin, farb, klejów, tworzyw sztucznych, detergentów, środków czystości.

Przemysł
petrochemiczny

przekształcanie ropy naftowej i gazu ziemnego w rafineriach, w wyniku którego powstają paliwa, oleje napędowe, asfalty i masy bitumiczne, tworzywa sztuczne.

Przemysł
papierniczy

produkcja papieru, tektury i produktów papierniczych, takich jak opakowania czy materiały biurowe.

Przemysł materiałów
budowlanych

produkcja cementu, betonui innych materiałów budowlanych.

Przemysł tekstylny i odzieżowy

produkcja włókien syntetycznych i naturalnych, barwienie i wykańczanie tkanin.

Przemysł metalurgiczny i metalowy

produkcja stali, aluminium i innych metali oraz ich stopów, a także półproduktów metalowych, takich jak blachy, pręty, rury, płaskowniki.

Największe wyzwania produkcji procesowej – sprawdź, jak sobie z nimi poradzić

Zapewnienie ciągłości procesów

W produkcji procesowej ciągłość jest niezwykle istotna. Nawet przy wielu różnych operacjach ich konsekwentne następowanie jedna po drugiej, w ściśle określonej kolejności, jest kluczowe. Nieplanowane przestoje są w tym przypadku wyjątkowo niekorzystne - prowadzą do strat finansowych, ale mogą też powodować problemy związane z jakością czy bezpieczeństwem.

• Automatyczne monitorowanie wszystkich parametrów jakościowych za pomocą systemu MES pozwala na porównanie ich zgodności z recepturami i listami BOM, a także na kontrolę użycia właściwych, ważnych partii surowców. Łatwiej też jest przygotować szczegółowy raport serii, będący niezbędnym dokumentem w kontekście kontroli jakości.

• Precyzyjne planowanie produkcji z systemem APS pozwala na uwzględnienie w planach i harmonogramach czasu na próby jakościowe. Niektóre próbki jakościowe, np. biologiczne, wymagają odpowiednio długiego czasu, aby zostać przebadane. System APS może uwzględnić te potrzeby, planując wykorzystanie półproduktów na kolejnych etapach.

Ścisła kontrola jakości

W przypadku produkcji procesowej ważnym aspektem jest ścisłe trzymanie się ustalonych formuł, receptur i parametrów każdego procesu. Nawet niewielkie, z pozoru nieistotne, odchylenia w tym zakresie mogą finalnie przyczynić się do pogorszenia jakości, a w niektórych przypadkach nawet skuteczności czy bezpieczeństwa danej partii produktu.

• Automatyczne monitorowanie wszystkich parametrów jakościowych za pomocą systemu MES pozwala na porównanie ich zgodności z recepturami i listami BOM, a także na kontrolę użycia właściwych, ważnych partii surowców. Łatwiej też jest przygotować szczegółowy raport serii, będący niezbędnym dokumentem w kontekście kontroli jakości.

• Precyzyjne planowanie produkcji z systemem APS pozwala na uwzględnienie w planach i harmonogramach czasu na próby jakościowe. Niektóre próbki jakościowe, np. biologiczne, wymagają odpowiednio długiego czasu, aby zostać przebadane. System APS może uwzględnić te potrzeby, planując wykorzystanie półproduktów na kolejnych etapach.

Zgodność z regulacjami

Wiele branż stosujących produkcję procesową, jak np. Branża kosmetyczna, farmaceutyczna czy spożywcza, musi ściśle stosować się do rygorystycznych przepisów i procedur. Przykładami takich regulacji może być walidacja w farmacji, wytyczne GMP (Good Manufacturing Practices) czy przepisy zawarte w amerykańskim regulaminie FDA 21 CFR.

• Systemy klasy APS mogą pobierać z innych systemów (takich jak np. CMMS lub EAM) informacje o walidacji maszyn i urządzeń, a następnie planować produkcję wyłącznie na dopuszczonych zasobach.

• System MES zapewnia pełne traceability, czyli śledzenie wyrobu na każdym etapie jego powstawania, od surowców, po końcowy produkt. Umożliwia też gromadzenie i przechowywanie szczegółowych danych dotyczących całego procesu, w tym informacji o formułach, użytych surowcach, maszynach, operatorach i parametrach itp., zapewniając wgląd w genealogię powstawania produktu.

Efektywne zarządzanie surowcami

koszty składników wykorzystywanych do produkcji procesowej często są wysokie. Mają one też określony termin przydatności, więc gromadzenie dużych zapasów mija się z celem. Jednak, z racji charakteru tej produkcji, nie można pozwolić sobie na nieoczekiwane braki. Kluczem do zachowania ciągłości, rentowności oraz jakości jest odpowiednie zarządzanie BOM’ami.

• System APS pozwala tworzyć plany i harmonogramy, uwzględniające dostępne składniki oraz właściwą kolejność ich wykorzystania. W przypadku niedostępności niektórych surowców, system może szybko wygenerować alternatywny plan z wykorzystaniem zamienników. Dodatkowo APS wspiera proces zamawiania surowców poprzez generowanie list zakupowych z uwzględnieniem lead time dostaw.

• MES pozwala na bieżąco monitorować wykorzystanie poszczególnych surowców od początku aż do końca procesu. Sprawdza przydatność do użycia danej partii zarówno pod względem terminu ważności jak i oceny jakości surowca czy półproduktu, gdyż często surowiec nawet niższej jakości może być zastosowany w mniej wymagających wyrobach.

Zarządzanie złożonością procesów

Na produkcję procesową może składać się wiele różnych operacji. Niektóre z nich dzieją się równolegle, inne muszą następować w ściśle określonym czasie lub kolejności. Niezwykle ważna jest ich idealna synchronizacja. Zaburzenie jednego procesu może spowodować efekt domina i wpływać na kolejne etapy, powodując znaczące straty.

• Dzięki automatyzacji system APS pozwala tworzyć zaawansowane plany i harmonogramy, uwzględniające nawet najbardziej złożone sekwencje oraz różnorodne wytyczne i ograniczenia. Dodatkowo pozwala na szybkie znalezienie optymalnej wersji.

• MES zapewnia pełne traceability, zapewniając szczegółową wiedzę o wszystkich operacjach produkcyjnych w czasie rzeczywistym. Ułatwia to koordynację złożonych procesów i zapewnia kontrolę nad każdym aspektem produkcji.

Reagowanie na nieprzewidziane sytuacje

Niespodziewane sytuacje, takie jak awarie maszyn czy niedostępność składników są nieuniknione. W przypadku produkcji procesowej ich skutki mogą być jednak poważne, należy więc dołożyć starań, by minimalizować ryzyko pojawienia się takich sytuacji, a w przypadku ich wystąpienia od razu reagować.

• MES posiada zaimplementowane mechanizmy do prowadzenia statystycznej kontroli procesu (SPC – Statistical Process Control) z wykorzystaniem cyfrowych Kart Kontrolnych. Umożliwia to szybkie wykrywanie nieprawidłowości (np. przekroczenie limitów kontrolnych) i reagowanie nawet zanim jeszcze dojdzie do przekroczenia granic specyfikacji.

• APS umożliwia generowanie nowych planów i harmonogramów nawet w przeciągu minut a nawet pojedynczych sekund. Pozwala to na tworzenie awaryjnych scenariuszy, które mogą być natychmiast wdrażane, aby minimalizować zakłócenia.

Dowiedz się, jak rozwiązać problemy produkcji procesowej z pomocą MES

Sprawdź, w czym może pomóc

Dowiedz się, jak rozwiązać problemy produkcji procesowej z pomocą APS

Poznaj korzyści

Skontaktuj się z naszymi ekspertami

Head of Product and Digital Consulting | Członek Zarządu

„W branżach takich jak “spożywka” (a w szczególności baby food), suplementy, kosmetyki czy farmacja od lat funkcjonują różne systemy nadzoru i monitorowania procesu produkcji. Są to obszary, które przy niewykrytych w porę problemach mogą generować nie tylko straty finansowe dla przedsiębiorstwa, ale przede wszystkim realne zagrożenie dla odbiorców produktów. Właśnie dlatego tak powszechnie stosowane są tam rozwiązania klasy MES, a nawet MOM (Manufacturing Operations Management), które realnie wspierają zapewnienie jakości (co przekłada się na zgodność z regulacjami), nie zaniedbując przy tym aspektów zarządzania operacyjnego czy podnoszenia efektywności produkcji. Aktualnie dostarczane systemy są w pełni zintegrowanymi, holistycznymi rozwiązaniami, które wspierają proces na zasadzie end-to-end – od pozyskania surowca, przez jego przetworzenie, testowanie aż po wysyłkę i obsługę reklamacji. To wsparcie w całej rozciągłości łańcucha wartości.”

icon icon icon icon
Partner | Business Development

„W branży procesowej wykorzystuje się często niezwykle kosztowe maszyny oraz ciągi produkcyjne. Co więcej, ten typ produkcji wiąże się z ogromna ilością zależności, ograniczeń i zmienności, które trzeba uwzględniać, aby uzyskać realistyczny i efektywny plan – czyli taki, który będzie wykonalny (dopasowany do bieżącej sytuacji produkcyjno-zaopatrzeniowej) a jednocześnie zoptymalizowany pod względem interesujących nas w danym momencie kryteriów. Arkusze kalkulacyjne – które przez wiele firm wciąż są używane jako główne narzędzie do harmonogramowania – w większości przypadków nie dają możliwości skutecznego obsłużenia takich wymagań. Tym samym firmy używające do planowania arkuszy z bardzo dużym prawdopodobieństwem nie wykorzystują efektywnie swoich kosztownych zasobów produkcyjnych. Podobnie wygląda sytuacja przy harmonogramowaniu z użyciem modułów planowania systemów ERP.  Alternatywę stanowi oprogramowanie klasy APS, którego cechy sprawiają, że jest on dla użytkującej go firmy nie tylko systemem do generowania dokładnych i możliwych do zrealizowania planów i harmonogramów produkcyjnych, ale także narzędziem służącym do optymalizacji produkcji i podnoszenia jej rentowności – w tym poprzez efektywne wykorzystanie kosztownych zasobów produkcyjnych.”

icon icon icon icon

Historie sukcesu

Sprawdź, co zyskały firmy z branży dyskretnej dzięki wdrożeniu profesjonalnych systemów wspierających produkcję
mes-logo

Rafineria Gdańska
asfalty

Mariusz Pacana
Dyrektor Produkcji w Rafinerii Gdańskiej

„MES jako system informatyczny daje nam przede wszystkim możliwość kontroli bieżących parametrów produkcji oraz produkcję na czas, zgodną z planem.”

mes-logo

MARION
Przemysł kosmetyczny

Tomasz Grzenia
Dyrektor Zakładu w MARION

„Dokonując przeglądu rynku usłyszeliśmy wiele dobrego o firmie ImFactory, która jest częścią Grupy ASTOR. Spotkanie z przedstawicielami firmy upewniło nas, że jest to bardzo dobry wybór. Sami natomiast nie mieliśmy odpowiedniej kadry, która byłaby w stanie kompleksowo zająć się tym tematem. Ostateczną decyzję podjął Zarząd na podstawie wewnętrznej rekomendacji Dyrektora Zakładu i Dyrektora Finansowego. Doświadczenia innych firm, z którymi mogliśmy się zapoznać, wpłynęły na wybór ImFactory jako partnera w tym projekcie.”

mes-logo

Illes

Ed Czysz
Kierownik ds. planowania produkcji

„Oprogramowanie PlanetTogether jest zdecydowanie najlepszym i najbardziej wszechstronnym pakietem oprogramowania do planowania, jakie jest obecnie dostępne. Wcześniej planowanie produkcji zajmowało wiele godzin, ponieważ harmonogramowanie opierało się na ręcznych raportach. Teraz zajmuje to tylko kilka sekund!”

Artykuły

Zobacz więcej

FAQ

1.

Czym jest system MES i jakie ma zastosowanie w produkcji procesowej?

System MES (Manufacturing Execution System) to oprogramowanie do zarządzania i monitorowania procesów produkcyjnych w czasie rzeczywistym. MES w produkcji procesowej umożliwia dokładne śledzenie parametrów, kontrolę jakości i zgodności z BOM (Bill of Materials), zarządzanie recepturami czy modelowanie marszrut – czyli najważniejsze kwestie, niezbędne dla utrzymania ciągłości procesów, przestrzegania specyfikacji i spełnienia wymogów regulacyjnych.

2.

Co to jest system APS i jak wspiera produkcję procesową?

APS (Advanced Planning and Scheduling) to system wspomagający zaawansowane planowanie i harmonogramowanie produkcji. APS w produkcji procesowej pomaga optymalizować wykorzystanie zasobów i skutecznie poukładać nawet najbardziej skomplikowane i złożone procesy produkcyjne w logiczną całość, która będzie przebiegać płynnie i sprawnie. Co więcej w przypadku niespodziewanych sytuacji APS pomaga minimalizować przestoje i poprawia efektywność produkcji. Dodatkowo APS wspiera planowanie produkcji w partiach (wsadach) np. z uwzględnieniem pojemności zbiorników, mieszalników czy reaktorów.

3.

Jakie korzyści przynosi integracja MES i APS w produkcji procesowej?

Integracja systemów MES i APS pozwala na pełną synchronizację operacji produkcyjnych z optymalnym harmonogramem. Dzięki temu firmy mogą szybko reagować na zmiany, optymalizować procesy produkcyjne, minimalizować marnotrawstwo i zapewniać zgodność z normami jakościowymi i regulacyjnymi.

4.

W jaki sposób systemy MES pomagają w monitorowaniu jakości w produkcji procesowej?

System MES pozwala na monitorowanie produkcji w czasie rzeczywistym, a dzięki mechanizmom SPC i cyfrowym Kartom Kontrolnym, umożliwia natychmiastowe wykrywanie odchyleń od norm jakościowych. Dzięki temu można szybko wprowadzać korekty, co zapobiega produkcji wadliwych partii produktów i zapewnia zgodność z, często bardzo restrykcyjnymi, wymaganiami jakościowymi.

5.

Czy systemy APS mogą wspierać zrównoważony rozwój w produkcji procesowej?

Systemy APS mogą wspierać zrównoważony rozwój poprzez tworzenie optymalnych harmonogramów. Przykładowo odpowiednie ułożenie poszczególnych zadań może ograniczyć liczbę myć, a co za tym idzie zużycie wody i chemii. Najbardziej energochłonne zadania można zaplanować na czas kiedy możliwe jest uzyskanie dużej energii z OZE. System wspiera też ideę paperless, pozwalając wyeliminować papierowe plany i harmonogramy. Tego typu działania pomagają minimalizować negatywny wpływ produkcji na środowisko, a  firmy mogą łatwiej osiągać cele zrównoważonego rozwoju, wykorzystując równocześnie APS w optymalizacji procesów produkcyjnych.

6.

Jak systemy MES i APS pomagają w spełnianiu regulacji i norm w produkcji procesowej?

Systemy MES zapewniają dokładną dokumentację każdego etapu produkcji, co jest niezbędne do audytów i spełnienia wymagań regulacyjnych.  Przykładowo niezbędną procedurą w farmacji jest walidacja, czyli potwierdzenie, że każdy etap produkcji prowadzi do uzyskania produktu końcowego o określonej jakości. Również w farmacji, ale też w branży kosmetycznej czy spożywczej stosuje się wytyczne GMP (Good Manufacturing Practices), dotyczące nie tylko samej produkcji, ale też testowania wyrobów. Jeszcze innym przykładem takich wytycznych mogą być przepisy zawarte w amerykańskim regulaminie FDA 21 CFR, regulujące produkcję i dystrybucję żywności, leków, kosmetyków, produktów medycznych i innych wyrobów. Poprzez zaawansowanie i szczegółowe planowanie produkcji procesowej APS także wspiera uwzględnianie tych regulacji.

7.

Jakie wyzwania w produkcji procesowej można rozwiązać dzięki systemom MES i APS?

Systemy MES i APS pomagają rozwiązywać takie wyzwania jak zarządzanie ciągłością procesów, optymalizacja zużycia surowców, kontrola jakości, zarządzanie złożonością procesów oraz zapewnienie zgodności z regulacjami. Dzięki nim firmy mogą poprawić wydajność, bezpieczeństwo i zarządzanie jakością produkcji procesowej.

8.

Czy wdrażanie systemów MES i APS w produkcji procesowej jest skomplikowane?

Wdrożenie systemów MES i APS może być skomplikowane, szczególnie w złożonych środowiskach produkcyjnych. Wymaga to dokładnej analizy procesów, współpracy z doświadczonymi partnerami wdrożeniowymi oraz przemyślanego planu implementacji. Jednak korzyści z takiego wdrożenia często przewyższają początkowe wyzwania.

9.

Jakie są najważniejsze czynniki, wpływające na sukces wdrożenia systemów MES i APS w produkcji procesowej?

Kluczowe dla udanej cyfryzacji produkcji procesowej jest odpowiednie przygotowanie zespołu, jasne zdefiniowanie celów biznesowych, dokładna analiza procesów produkcyjnych, a także ścisła współpraca z doświadczonymi specjalistami w zakresie wdrożenia. Ważne jest także zaangażowanie wszystkich interesariuszy i regularne monitorowanie postępów wdrożenia.