Integrasi ERP Perangkat Lunak Smart Factory: Panduan untuk Manajer Pabrik
Disclosure: M365.FM host Mirko Peters works at iFAKT GmbH. This page describes the company factually; paid partnerships and links are labelled as advertising.
By Mirko Peters ·
Integrasi ERP perangkat lunak smart factory bergantung pada tiga hal: data apa yang dipindahkan, ke arah mana, dan seberapa cepat. Panduan praktis untuk manajer pabrik, dilengkapi daftar periksa.
Automatically translated with AI from the original post. Read the English original
Integrasi ERP perangkat lunak smart factory berarti sistem perencanaan dan perangkat lunak lantai produksi Anda saling bertukar data dengan cara yang terdefinisi: pesanan dan data induk dikirim ke lantai produksi, lalu kemajuan, kuantitas, penggunaan material, dan waktu kembali ke sistem. Bagian tersulitnya bukan konektor. Bagian tersulitnya adalah menyepakati apa yang dipindahkan, ke arah mana, seberapa sering, dan siapa pemilik setiap objek data. Panduan ini ditujukan bagi manajer pabrik yang harus menjadi sponsor proyek semacam itu dan ingin mengajukan pertanyaan yang lebih baik kepada tim TI dan vendor.
Poin Penting
- Integrasi ERP perangkat lunak smart factory pertama-tama adalah kesepakatan data: objek apa yang dipindahkan, ke arah mana, seberapa sering, dan siapa pemiliknya.
- ISA-95 memberikan istilah bersama bagi tim pabrik dan TI: ERP berada pada level perencanaan bisnis, sedangkan perangkat lunak operasi manufaktur berada di level di bawahnya.
- Pesanan biasanya mengalir dari ERP ke lantai produksi; kuantitas yang dimulai, diselesaikan, dan dibuang sebagai scrap, penggunaan material, serta waktu mengalir kembali ke atas.
- Data referensi seperti bill of materials dan routing merupakan alur terpisah dari pesan pesanan, dan sering kali menjadi mata rantai terlemah.
- Mulailah dari satu lini dan satu alur pesanan, uji penanganan error secara sengaja, dan bandingkan rencana dengan realisasi sebelum menambah lebih banyak.
Apa saja cakupan integrasi ERP dengan perangkat lunak smart factory?
Mulailah dengan gambaran bersama tentang lapisan-lapisannya. Standar ISA-95, juga dikenal sebagai IEC 62264, dijelaskan oleh ISA sebagai rangkaian standar internasional untuk mengintegrasikan sistem bisnis dan logistik dengan sistem kendali manufaktur. Standar ini menggunakan model lima level yang didasarkan pada Purdue Reference Model, dan memberikan staf manufaktur maupun TI istilah yang sama untuk proyek integrasi.
Ringkasan ISA-95 dari OPC Foundation membagi level-level tersebut sebagai berikut:
- Level 0 hingga 2 mencakup proses fisik, sensor dan aktuator, serta otomasi dan kendali pada PLC.
- Level 3 adalah manajemen operasi manufaktur. Level ini bekerja dalam rentang detik hingga hari dan mencakup fungsi penjadwalan, pelacakan pekerjaan, kualitas, dan persediaan.
- Level 4 adalah perencanaan bisnis dan logistik, yang bekerja dalam rentang hari hingga bulan, umumnya di dalam sistem ERP.
Standar ini terutama berkaitan dengan pertukaran informasi antara level 3 dan level 4. Untuk pertukaran tersebut, standar ini menyebutkan empat jenis informasi: material, peralatan, aset fisik, dan personel beserta peran dan kualifikasinya. Ini adalah daftar periksa yang berguna. Jika rencana proyek Anda tidak menjelaskan bagaimana masing-masing dari keempat jenis tersebut berpindah dari satu sisi ke sisi lain, berarti ada yang terlewat.
Level 3 umumnya tempat manufacturing execution system berada. Ketika orang membicarakan Industri 4.0 atau smart factory, mereka sebagian besar merujuk pada data antarlevel yang mengalir lebih sering dan dengan lebih sedikit input ulang. Kata "smart" tidak menambahkan keajaiban baru. Integrasi yang baik adalah disiplin yang sama seperti sebelumnya, hanya diterapkan secara lebih konsisten.
Data mana yang harus mengalir ke arah mana?
Bayangkan dua aliran: pesanan mengalir ke bawah dan umpan balik naik ke atas, ditambah aliran ketiga untuk data master.
Microsoft mendokumentasikan contoh konkret. Integrasi Dynamics 365 Supply Chain Management dengan sistem eksekusi manufaktur (MES) pihak ketiga ditujukan bagi perusahaan yang menggunakan MES eksternal alih-alih fungsi shop floor bawaan. Integrasi ini mencakup proses-proses berikut:
- Rilis perintah produksi dan perubahan status berikutnya mengalir dari ERP ke MES. MES mendengarkan sebuah peristiwa bisnis.
- Dimulainya perintah dilaporkan dari MES ke ERP.
- Kuantitas yang diproduksi dan yang dibuang (scrap) dikembalikan ke ERP.
- Konsumsi material dikembalikan, sehingga persediaan tetap akurat untuk perencanaan dan penjualan.
- Waktu yang digunakan untuk sebuah operasi juga dikembalikan.
- Berakhirnya perintah dikembalikan sebagai status final, setelah itu tidak ada lagi kuantitas yang diharapkan.
Halaman tersebut juga menyebutkan batasan yang penting dalam praktik. Data referensi seperti produk, bill of materials, rute, dan waktu setup tidak didorong oleh pesan-pesan tersebut. Anda mengambilnya secara terpisah, melalui data entities. Jadi Anda memiliki dua pekerjaan integrasi, bukan satu, dan yang kedua mudah terlupakan.
Anda tidak harus menggunakan Dynamics 365 untuk belajar dari daftar ini. Apa pun ERP dan alat shop floor yang Anda jalankan, buatlah tabel yang sama: objek, pengirim, penerima, pemicu, frekuensi, dan penanggung jawab. Jika sebuah baris tidak memiliki penanggung jawab, Anda telah menemukan risiko pertama Anda.
Mengapa data master menjadi mata rantai yang lemah?
Perintah adalah transaksi. Routing, bill of materials, dan waktu adalah deskripsi tentang cara Anda membuat produk, dan alat shop floor mewarisi setiap kesalahan di dalamnya. Routing yang mencantumkan operasi 12 menit padahal kenyataannya 20 menit akan terus terlihat seperti masalah kinerja di lantai produksi. Tentukan siapa yang memperbaiki data master ketika shop floor melaporkan sesuatu yang bertentangan dengannya, dan seberapa cepat koreksi itu sampai ke ERP.
Seberapa cepat data perlu bergerak?
"Real-time" adalah kata yang paling sering disalahgunakan di bidang ini, jadi buatlah ia menjadi angka.
ISA-95 sendiri memperlakukannya per level. Dalam ringkasan OPC, real-time pada level 3 berarti hitungan detik setelah sebuah peristiwa di shop floor, dan pada level 4 berarti harian atau dalam hitungan jam setelah sebuah shift. Itu adalah janji yang sangat berbeda, dan biayanya pun berbeda.
Untuk setiap aliran, tanyakan keputusan apa yang didukungnya:
- Supervisor yang menugaskan ulang orang ketika sebuah pekerjaan terlambat membutuhkan data dalam hitungan menit.
- Perencana yang menjadwal ulang pesanan besok membutuhkan status pada akhir shift.
- Pengendali yang menutup biaya sebuah pesanan dapat menunggu sampai pesanan itu berakhir.
Bayarlah untuk kecepatan di tempat keputusan membutuhkannya. Di tempat lain, transfer terjadwal lebih sederhana untuk dijalankan dan lebih mudah diperbaiki.
Tanyakan juga bagaimana pesan berperilaku ketika ada yang salah. Dalam dokumentasi Microsoft, pesan untuk satu perintah produksi diproses sesuai urutan kedatangannya, pesan untuk perintah yang berbeda mungkin diproses tidak berurutan karena pekerjaan berjalan secara paralel, dan pesan yang gagal dicoba ulang tiga kali sebelum ditandai sebagai gagal. Tersedia halaman pemantauan untuk pesan masuk. Anda tidak memerlukan rincian persis tersebut untuk sistem Anda sendiri, tetapi Anda memerlukan jawaban yang sama: urutan, percobaan ulang, tempat kegagalan muncul, dan seseorang yang secara spesifik memeriksanya.
Bagaimana Anda menghubungkan sistem-sistemnya?
Ada empat pola umum, dan sebagian besar pabrik akhirnya menggunakan kombinasi.
- Connector siap pakai antara ERP tertentu dan MES tertentu. Paling cepat untuk dimulai, tetapi terbatas pada apa yang dicakup connector tersebut.
- Antarmuka melalui API atau lapisan pesan. Lebih fleksibel, dan Anda bertanggung jawab atas pemetaan serta pengujiannya.
- Transfer file atau spreadsheet. Tidak menarik, tetapi sering memadai untuk data yang jarang berubah, seperti data master atau kapasitas mingguan.
- Entri manual sebagai cadangan. Simpan untuk kondisi gangguan, dan jangan jadikan itu rencana utama.
Ketika Anda membandingkan penawaran, tanyakan pertanyaan-pertanyaan berikut:
- Objek dan arah apa saja yang dicakup antarmuka ini, dan mana yang tidak? Vendor yang baik menjawab bagian kedua tanpa perlu didesak.
- Bagaimana kesalahan dilaporkan, siapa yang melihatnya, dan apa yang terjadi pada pesannya?
- Apa versi ERP, lisensi, atau pengaturan yang diperlukan? Halaman Microsoft, misalnya, mencantumkan kunci lisensi sebagai prasyarat untuk integrasinya. Rincian seperti ini menentukan jadwal.
- Dapatkah alat shop floor tetap berjalan ketika ERP tidak tersedia, lalu menyusul setelahnya?
- Siapa yang memelihara pemetaan saat Anda menambahkan keluarga produk atau pusat kerja baru?
Dynamics 365 Supply Chain Management juga menyediakan pencatatan di lantai produksi sendiri, tempat pekerja mencatat waktu dan konsumsi item pada pekerjaan produksi dari daftar pekerjaan per sumber daya. Jika ERP Anda sudah memenuhi kebutuhan pelaporan di lantai produksi, MES terpisah mungkin tidak diperlukan. Periksa apa saja yang wajib dicatat sebelum Anda memutuskan.
Bagaimana dengan keamanan?
Menghubungkan lantai produksi ke sistem bisnis membuka jalur baru menuju peralatan yang dulunya terisolasi. Guide to Operational Technology Security dari NIST, SP 800-82 revisi 3, membahas topologi OT yang umum, ancaman dan kerentanan yang lazim, serta langkah penanggulangannya, dengan mempertimbangkan kebutuhan kinerja, keandalan, dan keselamatan OT. Baca dokumen ini, atau minta tim keamanan Anda untuk membacanya, sebelum desain difinalisasi.
Beberapa aturan praktis berikut berlaku tanpa mengacu pada produk tertentu:
- Tentukan koneksi mana saja yang diizinkan antara sistem bisnis dan jaringan mesin, lalu dokumentasikan.
- Berikan setiap integrasi akunnya sendiri dengan hak akses seminimal mungkin.
- Rencanakan bagaimana patch dan perubahan sampai ke lapisan integrasi tanpa menghentikan produksi.
- Masukkan antarmuka lantai produksi ke dalam rencana insiden Anda.
Bagaimana sebaiknya menjalankan proyek ini?
Buat proyek tetap kecil dan terukur.
- Pilih satu lini dan satu alur pesanan. Bukan seluruh pabrik.
- Daftarkan objek data untuk pesanan, material, waktu, dan kuantitas, lengkap dengan pengirim, penerima, dan pemilik untuk masing-masing.
- Bersihkan data master untuk lini tersebut terlebih dahulu: routing, bill of material, dan pusat kerja.
- Sepakati status. "Dimulai", "selesai", dan "berakhir" harus memiliki arti yang sama di kedua sisi.
- Uji kegagalan secara sengaja. Kirim kuantitas yang salah, hentikan antarmuka, jalankan kembali, lalu lihat apa yang terjadi.
- Jalankan secara paralel selama beberapa minggu dengan proses lama tetap berjalan.
- Bandingkan rencana dengan realisasi. Periksa apakah angka yang diterima ERP sesuai dengan kondisi di lantai produksi.
- Setelah itu, perluas ke lini berikutnya.
Kesalahan umum
- Membeli konektor sebelum mendefinisikan data. Konektor akan memindahkan apa pun yang Anda berikan, termasuk data yang salah.
- Mengabaikan data master. Pesan pesanan berjalan dengan baik, tetapi lantai produksi tetap tidak sejalan dengan rencana.
- Meminta real-time di semua tempat. Ini menaikkan biaya dan menambah titik kegagalan untuk keputusan yang sebenarnya tidak memerlukannya.
- Tidak ada pemilik untuk kesalahan. Pesan yang gagal menumpuk sampai seseorang menemukan ketidaksesuaian persediaan.
- Menganggap keamanan sebagai fase belakangan. Biayanya jauh lebih murah saat perancangan dibandingkan setelah go-live.
- Melupakan orang-orang di lantai produksi. Jika operator merasa pelaporan baru lebih lambat daripada kertas, mereka akan mencari jalan pintas.
Di mana posisi Polaris
Jika kesenjangan utama Anda ada di antara rencana ERP dan yang terjadi di lantai produksi, iFAKT Polaris bisa menjadi salah satu opsi untuk dipertimbangkan. iFAKT menggambarkan Polaris sebagai AI plus digital twin untuk produksi, dengan data dari ERP, Excel, dan sumber lantai produksi. Modul Polaris Designer mengubah data ERP, bill of material, waktu proses, dan struktur sumber daya menjadi knowledge graph produk-proses-sumber daya. Modul Polaris Operator membawa rencana yang sudah dioptimalkan ke lantai produksi sebagai tugas berbasis waktu, lalu mengembalikan kemajuan, keterlambatan, dan gangguan ke dalam perencanaan. Uji alat apa pun seperti ini dengan alur pesanan Anda sendiri sebelum memutuskan.
Topik terkait untuk dieksplorasi
- Keamanan OT untuk pabrik yang terhubung. Cara memisahkan jaringan mesin (segmentasi) dan siapa yang meninjau akses ke lapisan integrasi.
- Manajemen perubahan untuk pelaporan lantai produksi. Cara memperkenalkan langkah pelaporan baru tanpa kehilangan operator.
- Rencana versus realisasi. Beberapa ukuran kunci yang menunjukkan apakah rencana ERP masih sesuai dengan kondisi lantai produksi.
- Pemantauan produksi secara langsung. Apa yang dibutuhkan supervisor di layar, dan apa yang dibutuhkan manajer dalam laporan harian.
- Data pemeliharaan prediktif. Data mesin mana yang layak dikumpulkan sebelum Anda merencanakan prediksi apa pun.
Langkah berikutnya
Integrasi perangkat lunak ERP smart factory menjadi lebih mudah setelah kesepakatan data dituangkan secara tertulis. Pilih satu lini produksi minggu ini, lengkapi tabel objek, pengirim, penerima, dan pemilik, lalu bawa ke rapat berikutnya dengan tim IT.