Manufacturing execution system implementation of overall equipment effectiveness and maintenance modules

ABSTRACT In today's world, the increased worldwide competition with globalization has caused some significant changes in the production strategies of the manufacturing companies. In order to gain a competitive advantage in the market, firms have to set and reach some targets. When we consider the manufacturing companies, finding and eliminating the wastes in production to increase the efficiency of the plant became the most crucial purpose of manufacturing. Innovation is a necessary process in order to achieve these goals and compete in the global market. In the early 90s, the Manufacturing Execution System (MES) was an excellent innovation for continuous growth and change in the manufacturing industry. Increased competitiveness, increased flexibility, increased communication between management and production levels, and increased work quality are some of the benefits of MES implementation. After having a systematic and comprehensive review of the literature on production systems and manufacturing execution system, this thesis takes you to the MES solution design for the modules of Overall Equipment Effectiveness (OEE) and Maintenance implemented by the most important thermal comfort company, Ariston, for the plant located in Namur, Belgium. Modules are the tools used to allow Ariston to perform at a best-in-class level. Apriso as the vendor is the Ariston choice for the MES platform. It is a specialized software whose primary goal is to manage the production process efficiently in a plant. It sits in between the ERP and the physical production lines, highly integrated with both, especially with physical production lines with real-time communication. It can be seen as a kind of ERP system dedicated to manufacturing, and it is usually composed of several functional modules. The study focuses on exploring 1) pain points in the production process, 2) expected situation with the MES system, 3) project scope, and 4) explanation of selected solution design for OEE and maintenance modules. These four research questions are explored with a systematic research methodology essentially based on empirical business case. A pilot machine is used to collect empirical data for the analysis of machine efficiency. The analysis is conducted for three main key performance indicator (KPI) topics derived from OEE module: availability, productivity, and quality. Based on the analysis, the dominant underlying factors and methods for measuring plant efficiency has been identified. I conclude from my limited research data that the factors and methods we identified might provide useful starting points for other machines to conduct whole plant analysis in order to measure their productivity results. The design of the two critical MES modules in implementation will hopefully be of value to both practitioners and researchers in similar topics.

RIASSUNTO Al giorno d’oggi, l’incremento della competizione mondiale e la globalizzazione hanno causato dei significativi cambiamenti nelle strategie produttive delle aziende manifatturiere. Al fine di ottenere un vantaggio competitivo nel mercato, le imprese devono definire e raggiungere degli obiettivi. Individuare ed eliminare sprechi nella produzione per incrementare l’efficienza dell’azienda è diventato uno degli obiettivi più importanti del settore manifatturiero. L’innovazione è un processo necessario al fine di raggiungere tali obiettivi e quindi competere nel mercato globale. Nei primi anni ’90, il Manufacturing Execution System (MES) rappresentava una innovazione eccellente per la crescita continua e per il cambiamento dell’industria manifatturiera. L’incremento della competitività, della flessibilità, della comunicazione tra i diversi livelli gestionali e produttivi, e della qualità del lavoro sono alcuni dei benefit derivanti dall’implementazione MES. Dopo una revisione sistematica e completa della letteratura sui sistemi di produzione e sul sistema di esecuzione della produzione, questa tesi discute lla progettazione della soluzione MES per i moduli di Overall Equipment Effectiveness (OEE) e Maintenance implementati dalla più importante azienda di comfort termico, Ariston, per lo stabilimento situato a Namur, in Belgio. I moduli sono gli strumenti utilizzati per consentire ad Ariston di performare ad un livello best-in-class. Apriso è il fornitore scelto da Ariston per la piattaforma MES. È un software specializzato il cui obiettivo principale è gestire efficientemente il processo di produzione in un impianto. Si trova tra l'ERP e le linee di produzione fisiche, altamente integrato con entrambi, in particolare con linee di produzione fisiche con comunicazione in tempo reale. Può essere visto come una sorta di sistema ERP dedicato alla produzione, ed è solitamente composto da diversi moduli funzionali. Lo studio si concentra sull'analisi di 1) punti deboli nel processo di produzione, 2) situazione prevista con il sistema MES, 3) scopo del progetto, e 4) spiegazione della progettazione di specifiche soluzioni di progettazione per OEE e moduli di manutenzione. Queste quattro domande di ricerca sono analizzate con una metodologia di ricerca sistematica basata essenzialmente su casi aziendali empirici. Una macchina pilota viene utilizzata per raccogliere dati empirici per l'analisi dell'efficienza della macchina. L'analisi è condotta per tre principali argomenti relativi ai Key Performance Indicator (KPI) derivati dal modulo OEE: disponibilità, produzione e qualità. Sulla base dell'analisi, sono stati identificati i fattori e i metodi principali alla base della misurazione dell'efficienza dell'impianto. I miei dati di ricerca mostrano che i fattori e i metodi che abbiamo identificato potrebbero fornire punti di partenza utili per altre macchine per condurre l'analisi dell'intero impianto al fine di misurare i loro risultati di produttività, auspicando che la progettazione dei due moduli MES critici in fase di implementazione sia utile sia per i professionisti che per i ricercatori su argomenti simili.