Írta: Bóna Péter
2021. február 26. 10:25:33 CET
Amikor egy gyár vezetői eldöntik, hogy elindulnak az ipar 4.0 felé vezető úton, gyakran és érthető módon egy MES rendszer bevezetése az első nagy megmérettetés, amely meghozhatja a kívánt eredményeket. A MES ugyanis a gyártás teljes területére kiterjedő rendszer, amelynek használata mentén meg tud valósulni a sokak által áhított digitális transzformáció. De vajon mennyibe kerül egy MES, és mit várhat egy gyár a bevezetésétől?
Korábbi cikkünkben már alaposan belementünk a MES bevezetésének kérdéseibe: definiáltuk magát a MES-t, a kapcsolódó trendeket, a választási lehetőségeket és a buktatókat, most pedig arra vállalkozunk, hogy - a TCO szemüveget felvéve - összeszedjük a MES bevezetéshez kapcsolódó legfontosabb költségeket.
Az árajánlati tételek általában tartalmazzák a licencdíjakat, valamint a tervezési, fejlesztési, beüzemelési, tesztelési és oktatási költségeket. Ezeket mindenki másképp hívja, máshogy osztják be, de mind szerepelnek valamelyik tétel alatt.
Több MES rendszerrel dolgoztunk már amellett, hogy saját MES-t is fejlesztünk, így látjuk, hogy eltérőek lehetnek a licencelési politikák.
A szerver-kliens alapú licencelésben megkülönböztetjük a szerver licenceket, amelyek egyes funkciókat fednek le (pl. OEE, Track&Trace, Quality, Andon, CMMS stb.), a kliens licenceknél pedig léteznek adatbeviteli kliensek (operátori felületek, amelyeken keresztül adatokat visznek be, pl. állás okokat, selejt okokat stb.) és riportozó kliensek, amelyek segítségével pedig a gyártási riportokat lehet megtekinteni. Ami nem mindegy, hogy szükséges-e a kliens licencekért külön fizetni, vagy az a csomag része. Én személy szerint nem tartom szerencsésnek a kliens licenceket, mert arra ösztönzi a termelő vállalatot, hogy kevesebb emberrel használják a rendszert, hiszen ezzel csökkenteni tudják a rendszer bekerülési költségét. Így viszont a MES nehezebben tud a gyárban elterjedni, kevesebben használják, ez pedig gátolja a digitális transzformáció elterjedését.
Találkoztunk már olyan konstrukcióval is, ahol gépenként volt meghatározva egy fix ár. Ennek előnye, hogy viszonylag alacsony költségen el lehet indítani egy pilot projektet, ugyanakkor a skálázás során - nagy üzem esetén - óriási költségekbe verhetjük magunkat.
Mindemellett pedig vannak olyan szállítók, akik már - igazodva a jelenlegi informatikai trendekhez - szolgáltatás alapon kérik el a MES rendszer árát. Ekkor nagyon fontos, hogy megfelelő időtávra számítsuk ki az OPEX költségeket. Az a tapasztalatunk, hogy amennyiben az IT-hoz kerül ez a projekt, ők általában 2-3 évre előre gondolkodnak, így számítják a megtérüléseket is. Egy MES rendszer ennél azonban jóval hosszabb időre szól. Nagyon nem mindegy, hogy egy szolgáltatás alapú megoldás esetében 3, 5 vagy 10 évre szóló OPEX költségeket hasonlítunk össze egy on-prem jellegű, alapvetően CAPEX vonzatú beruházással.
Mindegyik konstrukciónak megvan az előnye és a hátránya, érdemes hosszú távon végiggondolni, hogy 5 vagy akár 10 éves időtávlatban mennyibe kerül ez a vállalatnak. Hiszen egy MES rendszert nem egyszerű lecserélni, így inkább évtizedekben, mintsem években kell gondolkodni.
A TCO (Total Cost of Ownership - teljes életút költség) egy termék, szolgáltatás vagy egy rendszer bevezetésének és üzemeltetésének valódi ára. A köztudatban a legtöbbször még ma is a beszerzési ár számít, pedig az általában csak a jéghegy csúcsa. Mindenkinek a valós költségek számítanak a leginkább, márpedig az korántsem egyenlő a beszerzési árral.
Ha egy autót vásárolsz, akkor sem csak a beszerzési ár dönt, hanem a várható üzemeltetése pl. 5 éven keresztül: a szervizelés költségei, esetleges alkatrész cserék, téli gumi szett, az üzemanyag fogyasztás, várható meghibásodások, kockázatok értékelése főleg annak a függvényében, hogy mennyire szeretnénk, hogy akár egyszer is cserbenhagyjon minket. Ha tudatos vásárlók vagyunk, és fontos az ár, akkor mindezek fényében döntünk (természetesen az egyéb praktikus paraméterek mellett, pl. hogy hány gyerekülést kell bepakolni hátra, mit szeretnénk szállítani a csomagtartóban és így tovább). Ha kevésbé tudatosak, akkor forma, szín, márka vagy az alapján, hogy mennyire menő 🏎️😎
Ugyanez a helyzet bármely informatikai rendszerben, hiszen legyen szó ERP, MES, SCADA, CRM vagy bármilyen stratégiai jelentőségű IT rendszerről, leginkább évtizedekben érdemes gondolkodni. Ha jól választunk, hosszú távon rengeteg költséget tudunk megtakarítani. 💰 Ha viszont megrendeljük a legolcsóbb ajánlatot, az a következő évtizedben nagyon sokba kerülhet.
Tapasztalataink szerint a MES rendszer bevezetését és a kapcsolódó IT infrastruktúrát külön büdzséből szokták finanszírozni, így a MES ajánlatok írásakor feltételezzük, hogy az IT infrastruktúra létezik. Viszont, hogy annak pontosan milyen hardver és szoftver követelményei vannak, az meglehetősen eltérő lehet, hiszen egy átlagos laptopon elfutó rendszertől kezdve találkozhatunk olyan dobozos termékkel is, ahol az ajánlott hardver követelmény a 10 magos processzor és a min. 32GB RAM memória, nem beszélve a kapcsolódó szerver és adatbázis licencekről.
Ami már kevésbé magától értetődő, az a hálózati infrastruktúra. Természetesen az soha nem kérdés, hogy szükséges-e hálózat, de arról a legritkább esetben van csak egyetértés, hogy egy dedikált OT hálózatra van szükség.
De vajon mi mindennek kell megfelelnie egy dedikált OT hálózatnak?
Lényegében minden üzemi igénynek, mint például a magas rendelkezésre állás (ipari kivitel, tápellátási és hálózati redundancia), az ipari protokollok támogatása (pl. Modbus TCP, Profinet, EtherNet/IP), a mérnökök számára is átlátható felügyelet egyszerű diagnosztikai eszközökkel (iNMS - ipari hálózatmenedzsment szoftver), nem beszélve az ipari tűzfalakról, amelyek még véletlenül sem összetévesztendők az irodai társaikkal, és ha biztosra akarunk menni (ami IT biztonságban nem létezik), akkor még egy korszerű IPS/IDS megoldás is elkél napjaink OT hálózatába. Aki ebben járatos, az tudja, hogy ezek nem filléres tételek.
Ezen túlmenően a biztonságos távoli elérést is meg kell oldani, ami az ipar 4.0 bevezetésnek egyik kiindulópontja, hiszen ma már - és ez különösen a pandémia alatt csúcsosodott ki - szinte elképzelhetetlen, hogy a menedzsment vagy a mérnökség, amikor pl. home office-ban van, ne érje el a gyártási adatokat, ne tudjon dolgozni az OT rendszerekkel. Erre is megvannak ma már a korszerű, és az IT/OT biztonsági előírásoknak megfelelő eszközök (pl. a Moxa Remote Connect), amik túlmutatnak a szürkezónás "hupsz, véletlenül bekerült egy LTE modem a vezérlőszekrénybe" vagy a "lerakunk egy teamvieweres gépet korlátlan eléréssel az OT hálózatba" típusú - a rendelkezésre állást ugyan szolgáló, de adatbiztonság szempontjából rendkívül aggályos - megoldásokon.
A megfelelő OT infrastruktúra kiépítése illetve tervezése során számolni kell az átvilágítás illetve a kockázatértékelés továbbá a sérülékenységvizsgálat költségeivel is. Ezek ugyanolyan szempontok a tesztelés, beüzemelés során, mint pl. amikor azt ellenőrizzük, hogy jól működik-e a rendszer, van-e hiba a kódban, vagy hogy a felhasználók ütköznek-e bármilyen problémába a MES használata során.
Egy biztos: egy sikeres kibertámadás miatt óriási árat kell fizetni, hiszen nehéz annál fájdalmasabb és költségesebb esetet elképzelni, mint amikor egy zsarolóvírus miatt napokra vagy hetekre le kell állítani a gyártást. Sajnos erre volt már precedens az elmúlt években hazai üzemekben is.
Van olyan eset, amikor már a teljes IT infrastruktúra rendelkezésre áll, ugyanakkor a tapasztalat azt mutatja, hogy egy tisztességes OT hálózat kiépítésének ötlete leginkább akkor vetődik fel, amikor el akarunk kezdeni adatokat gyűjteni a gyártógépekről, hiszen addig tulajdonképpen nincs is rá szükség.
Gyakran ekkor jön a feketeleves, mint az egyik partnerünk gyárában, ahol a MES bevezetés előtt rengeteg munkát fektettek ugyan az előkészítésbe, nagyon alaposak voltak a kiválasztáskor, de csak a bevezetés elején szembesültek azzal a ténnyel, hogy a leszállított gépsorok lényegében mind eltérő IP-cím tartományban vannak. Emiatt, hogy hálózatba lehessen őket integrálni, és adatokat tudjanak gyűjteni, valamilyen Layer 3 switchre vagy NAT eszközre van szükség, mint pl. az egyre szélesebb körben használt Moxa EDR sorozat tűzfal/router/NAT eszközeire vagy ha igazán költséghatékony, de mégis ipari megoldást szeretnénk erre a nagyon egyszerű feladatra, és elegendő néhány port, akkor talán az ideális választás az MB Connectline MBnet.mini ipari tűzfala. Ha belegondolunk abba, hogy egy átlagos gyárban is százas nagyságrendben kell beruházni ezekbe az eszközökbe, az azt jelenti, hogy több tízmillió forinttal megugranak a költségek, márpedig ha ezt nem tervezi be a gyár a MES bevezetése során, akkor ez már nem az a tétel, amit könnyen át tudnak csoportosítani. Könnyen lehet, hogy emiatt csúszhat bevezetés.
%20(1).png?width=520&name=Kibert%C3%A1mad%C3%A1s%20miatti%20le%C3%A1ll%C3%A1s%20(2)%20(1).png)
Amikor azon morfondírozunk, hogy vajon mennyibe is kerül egy MES bevezetése, az árajánlatban szereplő tételek tűnnek elsőre izgalmasnak, ugyanakkor számos olyan költség is jelentkezik, amely rendkívüli mértékben tudja befolyásolni a TCO-t. A TCO (Total Cost of Ownership) mutatja meg ugyanis, hogy ténylegesen mennyi egy MES rendszer bekerülési és fenntartási költsége - számolva a felmerülő kockázatokkal is. Így kapjuk meg a rendszer teljes életút költségét.
A 2020 novemberi Smart Factory ConnAction konferencián tartottunk egy workshopot, amelynek során pont ezt a kérdést feszegettük. Megállapítottuk, hogy fontosak a licenc díjak, az IT igény, a fejlesztés, a beüzemelés és az oktatás díja, de emellett az alábbi tényezőkre nem mindig derül fény első körben.
Ez gyakran, de nem mindig kerül elő. Van, amikor az ügyfél tényleg hosszú távon gondolkodik, és úgy tekint erre a beruházásra, hogy ennek nem csak CAPEX, hanem OPEX vonzata is van. Ugyanis amellett, hogy a rendszer beüzemelésre kerül, és a garanciális időszakban kijavítjuk a hibákat, számolni kell a fenntartási költségekkel is, melynek keretében telepítjük a frissítéseket (amennyiben erre van igény, bár sokszor, különösen gyógyszergyárakban használt validált rendszerek esetében erre nincs lehetőség), konzultációt nyújtunk, értelmezzük a specifikációban kért, ám ritkán használt riportokat, segítünk a hibák diagnosztikájában (a legtöbb esetben nem a MES-ben van, de a MES felületein jelenik meg a hiba, pl. egy kommunikációs vagy PLC probléma) és így tovább. Ennek megfelelően számolni kell egy éves üzemeltetési díjjal is.
Az is egy út, ha valaki az átadás után már nem szeretne rendszeresen erre költeni, de akkor eseti jelleggel kell támogatást kérni, ami jóval költségesebb, bonyolultabb és nagyobb átfutási idővel tud teljesülni, mintha van erre egy megfelelő keretszerződés. Ugyanakkor fontos kiemelni, hogy a választott technológiától függően jelentősen eltérő lehet a rendszerhez kapcsolódó karbantartási díjak mértéke.
Van még egy fontos kérdés: hány évvel kalkulálunk? Egy MES rendszert nem szokás 3-5 évente lecserélni, ahogy egy ERP-t sem. Az autóipari gyártás során megszokott a 7 éves ciklusban történő gondolkodás, így kézenfekvőnek tűnik ezzel a periódussal számolni, ugyanakkor gyógyszergyári környezetben még egy rendszer upgrade-je is évtizedenként legfeljebb egyszer történik meg.
Ezt nagyon nehéz megbecsülni és nyilvántartani, főleg, ha a bevezetésben résztvevő kollégák egyszerre a gyártásban és a MES bevezetésén is dolgoznak, de mindenképp azzal kell számolni, hogy valamilyen szinten minden kollégát érint, mindenkinek van vele feladata, és ki kell építeni azt a csapatot (nevezzük IoT, ipar 4.0, digitalizációs, OT vagy más csapatnak), amely dedikáltan felel ezeknek a rendszereknek a megvalósításáért és a fenntartásáért. Egy MES bevezetése nagymértékben azon múlik, hogy a pénzen kívül a felhasználó mennyi időt és energiát tud rászánni.
Egyik nagyon sikeres és számunkra kedves projektünk után ügyfelünk úgy nyilatkozott egy konferencián - amikor esettanulmányként mutattuk be az alkalmazást -, hogy amit nekünk fizettek, az a teljes projekt költségének 10%-a volt, ami tényleg csak a jéghegy csúcsa.
Az egész ipar 4.0-nak így a MES bevezetésének is az egyik alapvető célja, hogy a hatékonyabb gyártás által költséget lehessen megtakarítani, vagy ugyanakkora költség mellett nagyobb értéket teremteni. Bármelyik irányról is beszélünk, mindkét verzió potenciálisan pénzügyi eredménnyel jár. Nem kell túl szofisztikált közgazdaságtani tudás ahhoz, hogy ha - egy egyszerű példával élve - évente 30 millió forintot tudok megtakarítani azáltal, hogy néhány százalékkal csökkentem az üzem működési költségeit, akkor ha egy évvel később kezdem el, akkor 30 millió forintos veszteséget tudok realizálni. Óriási közhely, hogy az idő pénz, de tényleg az. Természetesen előfordulhat az is, hogy ennek van racionális, és közgazdaságtanilag is alátámasztott magyarázata, ugyanakkor a tapasztalatunk az, hogy ezt a hatékonyságfejlesztő beruházást - és ugyanez igaz a lean transzformációra, amely az ipar 4.0 előfeltétele - minél hamarabb meg kell lépni.
Ha nincs jól összerakva egy MES rendszer, akkor - főleg, ha nem csak adatgyűjtésre, de visszaírásra, kétirányú kommunikációra is használják - kritikus annak rendelkezésre állása. Egy-egy hiba, amely komolyabb leállást okoz, a MES rendszer bevezetésének a költségeit jelentős mértékben megdobhatja, ezért rendkívül fontos, hogy olyan megoldást illetve szállítót válasszon az ügyfél, akiben meg tud bízni. Ehhez szükséges lehet a piaci háttér, a referenciák, a szakmai tapasztalat és az emberi kémia mellett az is, hogy lépésről lépésre történjen az implementáció: először egy PoC keretében tud megismerkedni egymással a megrendelő és a szállító, látják, hogy működik-e a technológia vagy sem, hogyan lehet jól bevezetni. Később, alapos tervezés mellett érdemes néhány gépre egy pilot projektet indítani, és - amennyiben sikeres a pilot - azt skálázni további gépekre és funkciókra. A tervezést - amely egyébként az összes költség kb. 1-2%-a - nem lehet megspórolni. Ez olyan, mint sport előtt a bemelegítés vagy a végén a nyújtás: ha ez kimarad, biztosan meglesz a böjtje.
Annál nincs drágább, mint amikor egy beruházás keretében megvalósítanak egy projektet, és nem használják. Néhány éve készítettünk egy nem reprezentatív felmérést, melyben megkérdeztünk gyártó vállalatokat, hogy 1) Volt-e olyan IT projektjük, amelynek során a bevezetés megtörtént, de nem használják a rendszert? 2) Volt-e olyan IT projektjük, ahol megvásárolták a licenceket, de már a bevezetés sem történt meg? Mindkét kérdésre számtalan “igen, de még mennyi” volt a válasz.
Ahogy a fentiekből is látható, egy MES bevezetés költségeinek csak egy kis szelete a szállító által küldött árajánlat. A TCO-t túlnyomó többségben a belső erőforrás, a meglévő adottságokhoz való illeszkedés, az előfeltételek megteremtése, és a rendszer, illetve a szállító hibáiból adódó leállások valamint a kiberbiztonsági kockázatok adják. Nagyon fontosnak tartjuk, hogy ezeket a potenciális költségeket is vegye figyelembe minden gyár, amikor MES bevezetésbe vágja a fejszéjét.
Egy MES bevezetés olyan, mint egy házasság. Évtizedekre szól, és nagyon nehéz és költséges kilépni belőle, ha rosszul működik.
Mindez a MES megoldás alapjait nyújtó platformon, a szállító kompetenciáján, a megrendelő által belefektetett munkán és a tudatos tervezés mentén felépített projektmenedzsmenten is múlik.
Visszaolvasva ezt a cikket talán adekvátnak tűnik feltenni azt a kérdést, hogy egyáltalán érdemes-e MES bevezetésbe vágni, hiszen annyi mindenre kell gondolni, rengeteg munkával, kihívással és energiával jár, ráadásul még “drága” is. Ezzel együtt továbbra is meggyőződésem, hogy a MES az ipar 4.0 felé vezető út első - vagy talán nulladik - lépcsője, márpedig arról napjainkra kezd kialakulni az a konszenzus szakmai körökben, hogy elengedhetetlen a versenyképesség megőrzéséhez. Nem véletlen, hogy ahol korábban ez még nem merült fel, 2021-ben már szinte minden gyárban legalább elkezdték tervezni a MES bevezetést.
Az ipar 4.0 ma már nem kérdés, inkább a mindennapi működésünk következő szintje.
Egyetértesz a leírtakkal? Esetleg más a tapasztalatod? Szívesen várjuk a hozzászólásodat!
-----
Ez a blogpost eredetileg 2021.02.26-án került publikálásra, azóta folyamatosan bővül, ahogy jönnek az újabb és újabb tapasztalatok a mindennapok során. Legutolsó frissítés: 2023.08.20.
A Com-Forth Kft. egy magyar tulajdonú ipari informatikai vállalat, mely több, mint 30 éve szállít adatgyűjtő rendszereket és közel két évtizede MES-t. Adtunk át különféle dobozos szoftverekkel készült megoldásokat valamint saját fejlesztésű rendszereket is.
