SCADA và MES khác nhau ở đâu?

Lợi ích khi tích hợp 2 hệ thống này

Posted by Box XV on December 15, 2024. 10 min read.

SCADA và MES là hai hệ thống thường gặp trong quy trình tự động hóa sản xuất. Tuy nhiên, có rất nhiều người thường nhầm lẫn giữa chúng. Vậy hai hệ thống này có gì khác biệt? Lợi ích khi tích hợp SCADA với MES là gì? Hãy cùng ITG tìm hiểu đáp án trong bài viết!

Phân biệt SCADA và MES

Trước tiên, cần phải hiểu SCADA là hệ thống được thiết kế để thu thập, giám sát dữ liệu từ các thiết bị và quy trình trong nhà máy. Với khả năng thu thập dữ liệu thời gian thực, SCADA cho phép người vận hành theo dõi, điều khiển và tối ưu hóa các thiết bị tự động hóa từ xa.

  • Chức năng chính: Giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu.
  • Mục đích: Hỗ trợ việc quản lý, vận hành các thiết bị và quy trình tự động trong thời gian thực.
  • Ưu điểm: Cung cấp dữ liệu ngay lập tức, giúp tối ưu hóa việc điều hành và xử lý sự cố nhanh chóng.

Trong khi SCADA tập trung vào việc thu thập dữ liệu từ máy móc, MES lại quản lý toàn bộ quy trình sản xuất từ nguyên liệu đầu vào đến sản phẩm cuối cùng. MES giúp theo dõi tiến độ sản xuất, giám sát chất lượng, quản lý nguyên vật liệu và điều chỉnh sản xuất để đảm bảo hiệu quả cao nhất.

  • Chức năng chính: Quản lý và theo dõi quy trình sản xuất.
  • Mục đích: Tối ưu hóa sản xuất, cải thiện chất lượng và giảm lãng phí.
  • Ưu điểm: Giúp doanh nghiệp đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu và phân tích tổng thể quy trình sản xuất.

Vì cả hai hệ thống đều tập trung vào việc thu thập và hiển thị dữ liệu của các thiết bị trong nhà máy, nên hãy nhìn vào mô hình Purdue để tìm ra điểm khác biệt:

Về mục đích sử dụng

  • Hệ thống SCADA chịu trách nhiệm thu thập, giám sát và điều khiển dữ liệu từ các thiết bị và quy trình sản xuất ở thời gian thực.
  • Hệ thống MES ở cấp độ cao hơn, tập trung vào việc ra quyết định và sử dụng dữ liệu này để quản lý, điều khiển, điều hành và tối ưu sản xuất.

Về phạm vi quản lý

  • SCADA chủ yếu thu thập và quản lý dữ liệu thu thập được từ các thiết bị (nhiệt độ, áp suất, tốc độ, v.v.) và cảm biến cụ thể thiết bị.
  • MES lấy dữ liệu tổng hợp từ các hệ thống (bao gồm SCADA, PLC) để quản lý sản xuất theo thời gian thực, kiểm soát chất lượng và cải tiến hiệu suất.

Về thời gian xử lý dữ liệu

  • SCADA làm việc với các dữ liệu ngắn hạn, theo thời gian thực, có quy mô chi tiết theo phần trăm giây với mục đích trực quan hóa dữ liệu để quản lý nghiệp vụ cụ thể.
  • MES sử dụng nguồn dữ liệu theo thời gian thực để đưa ra quyết định sản xuất theo giây, phút như hàng tồn kho, hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE), … Các dữ liệu được xử lý qua MES là dữ liệu tổng hợp với mục đích quản lý chung hoạt động của nhà máy

Tương tác

  • SCADA tương tác với hệ thống điều khiển ở cấp dưới (cảm biến, PLC, DCS) và gửi dữ liệu lên MES để theo dõi.
  • MES nhận dữ liệu từ SCADA, ERP và các hệ thống khác để quản lý và tối ưu hóa sản xuất.

Đối tượng sử dụng chính

  • SCADA chủ yếu dành cho kỹ sư vận hành và nhân viên kỹ thuật.
  • MES phục vụ nhiều đối tượng, từ các cấp quản lý sản xuất đến cấp nhân viên.

SCADA và MES ở đâu trong quy trình tự động hóa doanh nghiệp?

Để biết vị trí của SCADA và MES ở đâu trong quy trình tự động hóa doanh nghiệp, chúng ta có thể tham khảo từ mô hình kim tự tháp tự động hóa. Kim tự tháp tự động hóa là một khái niệm được đề cập trong bộ tiêu chuẩn ISA-95 và IEC 62264, nhằm phân loại các kỹ thuật và hệ thống trong công nghệ điều khiển tự động hóa.

SCADA vs MES

Mô hình này có 5 cấp độ:

Cấp độ 4 – ERP: Ở đỉnh kim tự tháp, tương ứng với mức độ cao nhất là tầng quản lý doanh nghiệp tổng thể là giải pháp ERP. Tại đây, doanh nghiệp sẽ có tất cả các thông tin tổng quan nhất về hoạt động của nhà máy, hoạt động kinh doanh, mua bán,… Những dữ liệu này sẽ được cấp quản lý và những người ra quyết định sử dụng để lập kế hoạch và xử lý các hoạt động sản xuất tại nhà máy.

Cấp độ 3 – Hệ thống MES: nằm ở cấp độ quản lý với nhiệm vụ giám sát và tự động lập lịch sản xuất. MES kết nối giữa việc điều hành sản xuất và các hệ thống quản lý doanh nghiệp doanh nghiệp bằng cách lấy dữ liệu trực tiếp từ máy móc. Dữ liệu sau khi xử lý được triển khai đến đội ngũ quản lý sản xuất, quản lý chất lượng và công nhân vận hành máy. Như vậy, MES giúp doanh nghiệp cập nhật hoạt động sản xuất tức thời, thúc đẩy quá trình kiểm tra sản phẩm, tối ưu hóa nguồn lực và quản lý quy trình sản xuất theo thời gian thực.

Cấp độ 2 – Hệ thống SCADA: đặt trong cấp độ theo dõi và giám sát (cấp độ 2), là tầng giữa kết nối IT (information technology – công nghệ thông tin) và OT (operational technology – công nghệ vận hành). Bên dưới hệ thống SCADA là tất cả các thiết bị hoạt động như PLC, cảm biến,… Công việc của hệ thống SCADA là điều khiển và giám sát tất cả các thiết bị này, đồng thời cũng gửi và nhận thông tin từ hệ thống MES hoặc ERP ở tầng phía trên.

Cấp độ 1 – cấp độ kiểm soát: là nơi chứa PLC và các phần mềm để điều khiển cấp hiện trường.

Cấp độ 0 – cấp hiện trường: bao gồm các mô-đun theo dõi thiết bị và hệ thống làm việc trực tiếp trong môi trường sản xuất thực tế như động cơ, cảm biến, bộ điều khiển, thiết bị đo, thiết bị tự động hóa, hệ thống kiểm soát quy trình, và các công cụ, dụng cụ cần thiết.

Có cần triển khai hệ thống MES khi doanh nghiệp đã có SCADA?

Mặc dù với SCADA, doanh nghiệp có thể thu thập thông tin dữ liệu sản xuất như hiệu quả, số lượng sản phẩm và tốc độ sản xuất trung bình, nhưng SCADA không thể hỗ trợ theo dõi sự biến đổi chi tiết của nguyên vật liệu thô thành thành phẩm thông qua chuỗi quy trình hoạt động sản xuất trên quy mô khu vực nhà máy.

Bên cạnh đó, trong quá trình sản xuất thường có một lượng lớn thông tin được trao đổi trong thời gian thực cần được xử lý và phân tích để đạt được hiệu quả sản xuất tối ưu. Để có được điều này, doanh nghiệp cần một hệ thống có khả năng xử lý cả dữ liệu và giao tiếp với các hệ thống khác trong thời gian thực. Vì vậy doanh nghiệp vẫn cần có hệ thống MES để giải quyết những vấn đề này.

Trong khi SCADA được thiết kế chỉ giới hạn giám sát quy trình sản xuất, MES theo dõi và thu thập thông tin về sản phẩm (bao gồm cả bán thành phẩm) thông qua tất cả các giai đoạn từ nhập nguyên liệu, sản xuất, tồn kho,… MES có khả năng hoạt động với dữ liệu lớn trong thời gian thực (được thu thập từ các hệ thống PLC, SCADA), đồng thời trao đổi thông tin với các hệ thống phần mềm doanh nghiệp (ERP, SCM, CRM).

Doanh nghiệp cũng có thể cân nhắc tích hợp cả hai hệ thống SCADA và MES để tiết kiệm ngân sách triển khai đồng thời tránh các xung đột tiềm ẩn khi triển khai riêng lẻ từng hệ thống của các nhà cung cấp khác nhau.

Lợi ích của việc tích hợp SCADA và MES trong thực tiễn

Trong thực tế, nhiều doanh nghiệp đã tích hợp SCADA và MES vào hệ thống sản xuất của mình để mang lại nhiều lợi ích đáng kể. Việc tích hợp này không chỉ giúp khắc phục những hạn chế của từng hệ thống riêng lẻ mà còn tăng cường khả năng kiểm soát và điều hành sản xuất. Đồng thời, nó cũng giảm thiểu nguy cơ xung đột tiềm ẩn khi hai hệ thống hoạt động độc lập, đặc biệt khi mỗi hệ thống được triển khai bởi các nhà cung cấp khác nhau.

SCADA vs MES

Sự kết hợp giữa SCADA và MES mang lại cho doanh nghiệp nhiều lợi ích:

Cải thiện khả năng ra quyết định dựa trên dữ liệu và tối ưu nguồn lực Sự kết hợp giữa MES và SCADA cung cấp dữ liệu thời gian thực và các thông tin chi tiết quan trọng về hoạt động sản xuất. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể đưa ra các quyết định chính xác, nhanh chóng, giúp cải thiện năng suất, giảm thiểu thời gian ngừng máy và tăng lợi nhuận. Ví dụ, khi hệ thống SCADA phát hiện sự cố trên dây chuyền sản xuất, MES có thể cung cấp dữ liệu về tình trạng sản xuất trước đó để nhanh chóng đưa ra phương án xử lý hiệu quả nhất.

Bên cạnh đó, dữ liệu từ SCADA cũng cho phép MES đánh giá hiệu suất hoạt động của thiết bị và tài nguyên, từ đó điều chỉnh kế hoạch sản xuất để tối đa hóa công suất hoạt động. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu lãng phí tài nguyên mà còn tăng cường hiệu quả sử dụng máy móc, giảm chi phí bảo trì và năng lượng.

Tối ưu quy trình và xử lý sự cố kịp thời Việc tích hợp giúp tự động hóa nhiều quy trình sản xuất, giảm thiểu sự can thiệp của con người và nguy cơ xảy ra sai sót. SCADA thu thập dữ liệu từ các cảm biến và thiết bị, trong khi MES sử dụng các thông tin này để điều phối hoạt động và theo dõi tiến độ. Sự phối hợp giữa hai hệ thống này không chỉ làm tăng tính chính xác mà còn giúp tối ưu hóa các quy trình, từ đó cải thiện hiệu suất và độ tin cậy trong sản xuất.

Tăng tính linh hoạt trong sản xuất Tích hợp SCADA và MES giúp doanh nghiệp dễ dàng thích ứng với các thay đổi về yêu cầu sản xuất hoặc điều kiện thị trường. Điều này đặc biệt quan trọng trong môi trường sản xuất hiện đại, nơi các yêu cầu về sản phẩm, nguyên liệu và thời gian sản xuất có thể thay đổi liên tục. Hệ thống MES sẽ quản lý các đơn hàng và điều phối sản xuất dựa trên dữ liệu từ SCADA, giúp doanh nghiệp linh hoạt hơn trong việc điều chỉnh quy trình.

Giải pháp 3S MES của ITG Technology

Hệ thống điều hành sản xuất 3S MES đến từ ITG Technology mang đến cái nhìn toàn diện và sâu sắc về mọi hoạt động của nhà máy. Cụ thể, với 3S MES, doanh nghiệp có thể giải quyết hầu hết các bài toán nan giải đang còn gặp phải trong quá trình quản lý và thực thi sản xuất, đồng thời thu về những lợi ích tiêu biểu như:

  • Tối ưu hóa quy trình sản xuất: Nhờ vào hệ thống 3S MES, quy trình sản xuất được chuẩn hóa và tinh gọn trên một nền tảng duy nhất, giúp các bộ phận phối hợp với nhau nhịp nhàng, xuyên suốt, nhanh chóng, giảm thiểu sai sót và tình trạng đứt gãy thông tin giữa các phòng ban.
  • Giảm chi phí sản xuất: Thông qua việc tối ưu hóa quy trình sản xuất, 3S MES đồng thời cũng giúp doanh nghiệp giảm các lãng phí trong sản xuất và hạn chế số lượng sản phẩm lỗi hỏng, từ đó giảm tổng chi phí sản xuất thực tế.
  • Gia tăng năng lực cạnh tranh: Dữ liệu được tổng hợp từ 3S MES giúp doanh nghiệp dự đoán và thích nghi nhanh với thay đổi bất ngờ của thị trường, từ đó nâng cao năng lực cạnh tranh so với đối thủ.
  • Cho phép nhà quản lý đưa ra các quyết định chính xác: Phần mềm sẽ luôn cung cấp các thông tin trực quan một cách tức thì và chính xác, nhờ vậy nhà quản lý có thể nhanh chóng đưa ra các quyết định tối ưu nhất trong quá trình vận hành sản xuất tại phân xưởng, nhà máy.
  • Bảo trì, kéo dài tuổi thọ của trang thiết bị: Việc kiểm soát hoạt động sản xuất của nhà máy sẽ bao gồm cả việc hỗ trợ nhận biết tình trạng vận hành trang thiết bị, điều này giúp doanh nghiệp dễ dàng xây dựng kế hoạch sử dụng, bảo trì phù hợp hơn, giữ thế chủ động nguồn lực sản xuất.
  • Kiểm soát 360 độ chất lượng hàng hóa: 3S MES cho phép kiểm soát chất lượng từ đầu vào đến đầu ra của sản phẩm, giúp nhà sản xuất áp dụng hiệu quả các tiêu chuẩn riêng trong sản xuất một cách thuận lợi.

3S MES nằm trong bộ giải pháp nhà máy thông minh 3S iFACTORY giúp khách hàng chuyển đổi số để dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất của mình, thông qua việc tối ưu hóa các yếu tố S- Q- C- D (Speed (Tốc độ) – Quality (Chất lượng) – Cost (Chi phí) – Delivery (Tiến độ). Giải pháp hiện được ứng dụng tại nhiều nhà máy lớn như: TDV, Panasonic, Kimsen, HTMP, APP PrintCo, Ricco….

Kết luận

Trên thực tế, nhiều doanh nghiệp vẫn đang loay hoay chưa biết bắt đầu từ đâu khi tiếp cận và triển khai hệ thống SCADA vs MES. Tìm kiếm một nhà cung cấp giải pháp có năng lực và kinh nghiệm triển khai chính là cách để rút ngắn khó khăn của doanh nghiệp trong con đường chuyển mình trong thời đại mới. Để được tư vấn sâu hơn về triển khai các giải pháp nhà máy thông minh, hãy liên hệ với chuyên gia của chúng tôi.