Integrarea MES/MOM și ERP cu mașinile de injecție Tederic - fabrică digitală 2025

Introducere în integrarea MES/MOM

Integrarea mașinilor de injecție cu sistemele MES/MOM și ERP nu mai este un lux al marilor corporații.

Cerințe în 2025:

• Trasabilitate (Traceability)
• Raportare ESG
• Reducerea lead time

Aceste cerințe fac ca chiar și fabricile medii să aibă nevoie să vadă datele de producție în timp real.

Rezultate ale integrării OT-IT (ARC Advisory Group):

• +18% creștere a OEE
• -22% timp de reacție la reclamații

În industria prelucrării plasticelor, aceste cifre sunt și mai mari, deoarece matrițele complexe și seriile scurte necesită luarea rapidă a deciziilor.

Datorită integrării Tederic Smart Monitoring cu stratul MES/MOM, este posibilă unificarea datelor de la mașini, roboți, temperatoare, depozite de materii prime și controlul calității într-o singură logică de business. Rezultatul? Monitorizarea producției fără „alergat prin hală”, rapoarte automate pentru clienții automotive sau medicali, precum și optimizarea planului pentru a maximiza disponibilitatea matrițelor critice. Acest ghid arată pas cu pas cum să proiectezi arhitectura integrării, să alegi standardele de comunicare și să gestionezi securitatea cibernetică.

Trebuie reținut că un sistem bine integrat înseamnă nu doar confort în lucru, ci și reducere concretă a costurilor. Conectarea stratului OT cu ERP elimină zeci de foi de calcul, reduce erorile din rapoartele de producție cu 90% și simplifică decontarea amortizării matrițelor. Crește și transparența colaborării cu furnizorii de componente – mulți clienți OEM cer azi accesula date prin portaluri de lanț de aprovizionare. Fără o integrare eficientă, acest lucru este practic imposibil.

Ce este MES/MOM pentru injecție?

MES (Manufacturing Execution System) și MOM (Manufacturing Operations Management) sunt sisteme care umplu golul dintre planificarea ERP și comanda mașinilor. Ele gestionează programarea comenzilor, alocarea matrițelor, monitorizarea progresului, controlul calității, trasabilitatea loturilor de material și raportarea KPI. În secția de injecție, MES integrează mașinile de injecție, sistemele de răcire, roboții periferici, stațiile de asamblare și laboratorul de calitate, creând o imagine coerentă a producției.

Avantajul cheie al MES față de un SCADA clasic este contextul de business. Sistemul știe ce comandă se execută, ce toleranțe sunt valabile, ce materii prime au fost eliberate și cât timp mai este până la termenul de livrare. Astfel, poate reacționa automat: transmite operatorului instrucțiuni prin terminal, trimite alertă planificatorului la scăderea randamentului sau chiar propune schimbarea ordinii comenzilor. MOM extinde această logică cu gestionarea resurselor, competențelor și procedurilor de calitate, esențiale la auditurile IATF 16949 sau ISO 13485.

În practică, MES devine platformă de colaborare între departamente. Tehnologul salvează rețeta, departamentul de calitate adaugă planul de control, mentenanța planifică reviziile, iar logistica vede starea materialelor. Totul se întâmplă într-un singur mediu, eliminând „insulele de date”. Integrarea cu ERP asigură consistența numerotării loturilor și contabilitatea automată a costurilor, simplificând semnificativ decontările proiectelor și contractelor cadru.

Istoria standardelor de comunicare

Primele încercări de citire automată a datelor de la mașinile de injecție datează din anii '90, când producătorii foloseau protocoale proprii, închise. În 2000 a apărut standardul Euromap 63, care definea schimbul de date prin interfață serială. Deși limitat, a permis crearea primelor rapoarte despre cicluri și alarme. Revoluția a venit după 2016, când Euromap a lansat Euromap 77 bazat pe OPC-UA, deci compatibil cu ideea Plug&Produce. De atunci, mașinile pot fi conectate la MES fără drivere dedicate, iar datele au o descriere semantică unificată.

Paralel s-au dezvoltat standarde deschise:

• OPC-UA
• MQTT Sparkplug
• REST

Furnizorii MES au început să creeze conectori care pot conecta o mașină de injecție nouă în câteva minute, încărcând lista de variabile fără mapare manuală.

Profile Euromap:

• Euromap 83 - temperare
• Euromap 84 - roboți
• Euromap 85 - hot runner
• Euromap 86 - gestionarea energiei

Aceste profile extind integrarea pe întreaga celulă. Este important, deoarece trasabilitatea nu se oprește la mașină – include toate echipamentele care influențează calitatea piesei.

Ultimii doi ani au adus popularizarea serviciilor bazate pe 5G și edge computing. Standardele OPC-UA Pub/Sub și MQTT permit trimiterea datelor către cloud-ul corporativ cu întârziere de milisecunde, păstrând securitatea rețelei OT. Companiile construiesc astfel echipe centrale de suport care monitorizează parcurile de mașini din mai multe țări dintr-o singură locație. Asta crește standardizarea procesului și facilitează proiectele globale de optimizare.

Tipuri de arhitecturi de integrare

Din practica de implementare rezultă trei tipuri principale de arhitecturi:

• Integrare punct-la-punct – MES comunică direct cu fiecare mașină de injecție sau controller. Simplă, dar greu de întreținut la un număr mare de echipamente.
• Integrare prin strat intermediar (Edge/Middleware) – datele de la mașini ajung la un server edge, unde sunt filtrate, standardizate și abia apoi trimise către MES/ERP. Cea mai utilizată arhitectură în 2025.
• Integrare cloud – mașinile de injecție trimit date către o platformă în cloud (ex. Tederic Smart Monitoring Cloud), care oferă interfețe API pentru MES/MOM. Se potrivește organizațiilor cu multiple fabrici.

Alegerea arhitecturii depinde de numărul de mașini, cerințele de securitate, disponibilitatea competențelor IT și dacă fabrica plănuiește să folosească cockpit-uri comune în grupul de capital. Cheie este și definirea deciziilor automate (ex. blocarea mașinii la detectarea unui lot neconform) față de cele lăsate operatorilor.

Integrare Euromap 63

Euromap 63 este încă întâlnit la mașini mai vechi. Se bazează pe comunicare RS232/RS485 și telegramuri simple care descriu starea mașinii, numărul de cicluri, temperaturile, alarmele. Deși limitat, este uneori singura opțiune la modernizarea parcului. O soluție bună sunt convertizoarele serial-to-Ethernet și adaptorii care traduc datele în protocol OPC-UA. Tederic oferă gateway-uri gata de utilizare, care asigură nu doar traducerea, ci și bufferizarea datelor în caz de pierdere a conexiunii cu MES.

Implementarea Euromap 63 merită completată cu senzori suplimentari și înregistrarea loturilor de materiale. De exemplu, se poate integra cântarul big-bag cu terminalul MES, pentru ca fiecare schimbare de materie primă să fie notată automat. În ciuda limitărilor, acest standard asigură trasabilitatea de bază și poate alimenta rapoarte OEE.

Proiecte mai avansate folosesc un hibrid: parametrii de bază se iau din Euromap 63, iar datele de calitate (temperaturi matriță, fluxuri de răcire) vin prin module suplimentare IO-Link. Această abordare permite modernizarea graduală fără înlocuirea întregii mașini și pregătește terenul pentru implementarea ulterioară a Euromap 77.

Integrare Euromap 77 și OPC-UA

Euromap 77 este astăzi standardul de aur pentru mașinile de injecție cu OPC-UA. Furnizează lista completă de variabile: stări de ciclu, parametri de profil, alarme, rețete, contori de ore de funcționare. Astfel, MES poate prelua automat lista de sarcini și distribui rețetele către mașini cu blocare a modificărilor neautorizate.

Flux de lucru Euromap 77:

1. ERP trimite comanda
2. MES alocă parametri (matriță și material)
3. Controller Tederic execută sarcina
4. Date returnate către MES
5. Raportare către ERP

Operatorul doar confirmă pregătirea și pornește producția.

Euromap 77 include și mecanisme de securitate, precum criptarea OPC-UA și autentificarea utilizatorilor. Merită activate rolurile și jurnalele de audit – esențiale la auditurile clienților. Datorită modelului semantic, integratorii nu trebuie să scrie mapări dedicate; sistemul recunoaște singur variabilele pentru temperatură, presiune sau contoare.

Extinderea Euromap 77 vine prin profilele 83 și 84. Acestea permit includerea în același flux de date a termostatului, chiller-ului, robotului de preluare piese și sistemului de viziune. MES primește imaginea completă a celulei, știe deci dacă oprirea vine din așteptarea răcirii sau din eroare la robot. Astfel, analizele OEE sunt mai precise, iar acțiunile de îmbunătățire țintesc exact gâtul de sticlă.

API, middleware și cloud

Tot mai des, fabricile conectează mașinile de injecție prin platformă middleware. Poate fi un server edge dedicat (ex. PC industrial cu Docker), care rulează containere: colector OPC-UA, broker MQTT, bază de date temporale și aplicație API. Avantajele: scalare rapidă, posibilitatea de analiză AI și separarea rețelei OT de IT. În scenarii multi-site, datele de la edge ajung în cloud-ul corporativ, unde departamentul central analizează KPI și planifică service-urile.

API sunt esențiale și la integrarea cu ERP. În implementări moderne, datele despre execuția comenzii nu mai vin prin fișiere CSV, ci prin REST/GraphQL. Astfel, confirmarea producției, consumul de materie primă, rebutul și starea calității apar în ERP imediat după terminarea ciclului. Companiile cu SAP S/4HANA, IFS Cloud sau Microsoft Dynamics 365 pot configura fluxuri în Power Platform, scurtând timpul de dezvoltare.

Construire și elemente principale ale soluției

Integrarea completă acoperă cinci piloni: stratul OT (mașini, controllere, senzori), stratul edge/middleware, stratul MES/MOM, sistemul ERP și zona de analiză și raportare. Fiecare pilon trebuie proiectat cu gândula scalabilitate și securitate. De exemplu: în stratul edge folosim servere redundante cu RAID și UPS; în MES definim workflow-uri standard pentru rearmări; în ERP construim dicționar de indecși pentru materiale și matrițe; iar în BI creăm cockpit-uri KPI accesibile conducerii.

La etapa de proiectare, merită desenată harta fluxului de date: de unde pleacă, unde sunt bufferizate, cine le consumă și ce decizii se iau. Asta evită duplicarea logicii, ex. calculul OEE în mai multe locuri. O practică bună este un singur „sursă a adevărului” pentru fiecare KPI – adesea baza de date MES, care apoi oferă agregate către data warehouse.

Stratul OT și conexiunile mașinilor

În acest strat, cheie sunt controllerele mașinilor de injecție Tederic, roboților, termostatelor, chillerelor și dozatoarelor. Fiecare echipament trebuie să aibă interfață certificată OPC-UA/Euromap. La mașini mai vechi se folosesc gateway-uri retrofit, care colectează semnale analogice și digitale, oferindu-le ca tag-uri OPC. Important este și asigurarea calității energiei – fără alimentare stabilă și rețea Ethernet, integrarea va genera alarme false.

Înainte de implementare, se face audit al cablajelor, se verifică împământarea și ecranarea, plus plan de adresare IP. Tot mai des se aplică segmentare VLAN (ex. separarea roboților de sistemele de calitate) și protocoale de sincronizare a timpului (PTP), pentru ca rapoartele și datele de măsurare să aibă timestamp consistent.

Strat IT, MES/MOM și ERP

Strat IT include servere MES, baze de date, aplicații web, module de raportare și integrări cu ERP. Funcțiile cheie MES/MOM în producția de injecție sunt: gestionarea comenzilor, planificarea matrițelor, eDHR (Electronic Device History Record), sistem andon/alarme, control SPC, urmărirea loturilor de material și înregistrarea timpului de lucru al operatorilor. ERP se ocupă de planul de cerere, comenzi de materiale, finanțe și contabilitate producție. Integrarea permite circulația automată a datelor de la primirea comenzii până la expediere.

Sistemele MES moderne oferă module low-code în care se pot configura formulare de control calitate, liste de verificare BHP, instrucțiuni de schimbare a matriței. Astfel, tehnicienii modifică singuri procesele fără a implica programatori. Merită atenție și posibilitatea de lucru offline – dacă conexiunea cu ERP se pierde, MES trebuie să continue să colecteze datele și să le sincronizeze după restabilirea conexiunii.

O parte integrantă a arhitecturii este depozitul de date sau lakehouse, care colectează istoricul producției. Aici ajung datele din MES, ERP, LIMS, CMMS și finanțe. Pe această bază se generează rapoarte manageriale, analize de costuri, predicții de cerere și cockpit-uri ESG. Tot mai des se folosesc instrumente de tip data governance, care supraveghează calitatea datelor și conformitatea cu GDPR.

Parametri tehnici cheie

La proiectarea integrării trebuie stabilite: frecvența citirii datelor (pentru parametrii cheie ≤1 s), întârzierile acceptabile în transmisie (ex. pentru alarme 2 s, pentru KPI 60 s), disponibilitatea sistemului (SLA 99,5% sau mai mult) și retenția datelor (adesea 3-5 ani de cicluri complete + arhivă). Importante sunt și indicatorii de business: OEE, MTTR, timp de schimbare, traceability completeness (procent comenzi cu trasabilitate completă) și timp raportare ESG.

Trebuie acordată atenție securității cibernetice. Standardele IEC 62443 și ISO 27001 recomandă izolarea rețelei, autentificare multifactor, actualizări firmware și monitorizare SOC. La integrarea cu cloud-ul, trebuie asigurat criptarea VPN, politici de parole și control acces pe roluri. În multe proiecte se folosesc și semnături digitale pentru rețete și protocoale de calitate, ceea ce protejează împotriva manipulării datelor.

Implementarea merită completată cu indicatori soft: procent operatori care se loghează în MES, timp răspuns alertă, număr modificări workflow. Aceștia ajută la gestionarea schimbării și la evaluarea dacă personalul folosește efectiv noile instrumente. Dacă indicatorii deviază de la plan, trebuie organizate training-uri suplimentare sau simplificate interfețele.

Aplicații și scenarii de business

Integrarea MES/MOM și ERP deschide zeci de scenarii:

• Raportare automată producție – după fiecare ciclu, sistemul înregistrează numărul de piese, rebuturi, timp ciclu și consum energie.
• Trasabilitate lot material – MES atribuie fiecare bobină de granule unei comenzi specifice, facilitând reclamațiile.
• Programare dinamică – planul se recalculează pe baza progresului real, disponibilității matrițelor și operatorilor.
• Integrare laborator calitate – rezultatele măsurătorilor CMM sau testelor funcționale ajung automat în eDHR.
• Gestionare energie – datele despre consum kWh/piesă ajung în modulul ESG, sprijinind raportarea CSRD.
• Serviciu predictiv – evenimentele de pe mașini generează notificări automate în CMMS cu istoricul parametrilor.

În practică, o fabrică automotive care integrează 20 mașini de injecție Tederic DE cu MES și SAP obține: reducere timp schimbare cu 12%, limitare rebuturi cu 1,8 p.p., trasabilitate completă loturi în PPAP nivel 3 și reducere timp pregătire audit de la o săptămână la o zi. Companiile medicale apreciază posibilitatea de a ține cărți electronice DHR și blocări automate producție dacă rezultatele SPC depășesc limitele.

Un scenariu tot mai popular este integrarea cu platformele clienților. OEM poate oferi interfață API către care furnizorul trimite status comandă și date calitate în timp real. Astfel, lanțul de aprovizionare devine transparent, iar furnizorul primește rapid feedback despre schimbări prognoze. Integrarea internă devine astfel bilet de acces la programe de furnizare prestigioase.

Cum alegi strategia de integrare?

Întrebări cheie: ce KPI vrem să îmbunătățim? ce reglementări trebuie să respectăm? cum arată infrastructura IT/OT actuală? Pe această bază creăm harta priorităților și decidem dacă începem cu o linie (pilot) sau integrăm imediat întreaga fabrică. Merită aplicată metoda Value Stream Mapping pentru a identifica locurile de pierdere informații, apoi să alegem module MES care oferă cel mai rapid ROI.

La alegerea furnizorului acordăm atenție: suport Euromap/OPC-UA, conectori gata pentru ERP, configurare workflow, licențiere (subscription vs perpetual), service 24/7 și referințe în industrie. Nu întotdeauna trebuie înlocuit întregul sistem – uneori e suficient să extindem SCADA existent cu modul MES pentru a satisface cerințele clienților. Strategia pe termen lung merită bazată pe o road map tehnologică care prevede implementare digital twins, AI în control calitate și raportare ESG. Integrarea trebuie să fie suficient de flexibilă pentru a gestiona aceste proiecte fără reconstrucții costisitoare.

Conservare și gestionare schimbare

Integrarea este un proces viu. Necesită mentenanță atât hardware, cât și competențe. Cea mai bună practică este crearea unei echipe OT/IT care monitorizează funcționarea conectorilor, actualizează versiuni Euromap/OPC, asigură backup-uri și reacționează la incidente. În program trebuie prevăzute teste disaster recovery, exerciții pentru personal și revizii ciclice ale configurațiilor roluri și permisiuni.

Nu trebuie neglijat factorul uman. Fiecare proiect de integrare trebuie să includă program de training: operatori (folosire terminale MES, reacție alerte), tehnicieni (analiză date și creare rețete), planificatori (gestionare coadă comenzi) și departament calitate (generare rapoarte). Merită implementat și sistem de raportare îmbunătățiri – cei de pe hală știu cel mai bine ce formulare pot simplifica și ce date merită adăugate. În plus, trebuie asigurată comunicarea – întâlniri stand-up regulate ajută la identificarea barierelor în implementare și menținerea angajamentului angajaților.

Concluzie

Integrarea mașinilor de injecție Tederic cu MES/MOM și ERP este fundamentul fabricii digitale. Asigură vizibilitate completă proces, permite îndeplinirea cerințelor clienți și norme, deschizând calea către analitică avansată, digital twins și AI. Cheia este arhitectura bine proiectată, implementare etapizată și gestionare consecventă a schimbării. Astfel, chiar o turnătorie medie poate trece în câteva luni de la foi Excela flux de date complet automatizat și câștigă avantaj competitiv pe piață exigentă.