assises du m.e.s

Le logiciel M.E.S Manufacturing Execution System

"La performance des entreprises est aujourd'hui indissociable de leur réactivité en terme de réponse aux marchés, de délai de conception, de prise en compte des normes et des réglementations, de communication ... C'est l'ensemble de ces exigences qui a contribué à l'avènement de l'offre M.E.S (Manufacturing Execution System)."

Que signifie ce nouvel acronyme ?

Le M.E.S, terme créé par le M.E.S.A au début des années 90, signifie Manufacturing Execution System, que l'on peut traduire en français par " Système d'exécution des fabrications " .

Le domaine d'application du Manufacturing Execution System se situe entre les niveaux Contrôle-Commande (niveaux 1 et 2 du CIM), occupé par les automatismes et la supervision, et le niveau Planification (niveau 4 du CIM), occupé par les Progiciels de Gestion Industrielle, comme la GPAO et plus généralement aujourd'hui les logiciels de type ERP. Les différents domaines se distinguent non seulement par leurs fonctionnalités mais aussi par leurs échelles de temps : alors que la planification travaille au mieux à la journée ou à la demi-journée, le M.E.S (Manufacturing Execution System) devra être capable de réagir dans des durées de quelques minutes.


Définition du M.E.S (Manufacturing Execution System)

Le MES est un système de contrôle de gestion et de suivi des travaux en cours dans l'atelier. Un M.E.S (Manufacturing Execution System) conserve la trace de toutes les informations de fabrication en temps réel, permet de recevoir des données en flux direct à partir des systèmes de contrôle/commande, de supervision machine et des opérateurs.

Bien que les système MES sont conçus comme un système autonome, ils sont de plus en plus intégrés à la planification des ressources d'entreprise (suite logiciel de type ERP).

Le but d'un système d'exécution de la fabrication est d'améliorer la productivité et réduire les temps de cycle, le temps total pour produire une commande.

En intégrant un système M.E.S (Manufacturing Execution System), les directeurs d'usine peuvent être proactifs en assurant la livraison de produits de qualité à la demande de manière la plus rentable possible.


Les 10 fonctionnalités d'un logiciel M.E.S (Manufacturing Execution System)

Cette classification est d'un grand intérêt pour délimiter clairement le domaine du Manufacturing Execution System et évaluer la couverture des différentes offres. Pourtant force est de constater que le Manufacturing Execution System est encore mal connu, ce qui freine son implantation quasi-systématique, au même titre que les ERP. La norme S95 apporte aujourd'hui une structuration plus forte du domaine du Manufacturing Execution System et aide à lever certaines confusions.
• Gestion des ressources
• Ordonnancement
• Cheminement des produits et des lots
• Gestion des documents
• Collecte et acquisition de données
• Gestion de la Qualité
• Gestion du procédé
• Gestion de la maintenance
• Traçabilité produit et généalogie
• Analyse des performances

Glossaire

5S : Méthode dont le nom est issu des initiales des termes japonais (seiri : trier, seiton : ranger, seiso : nettoyer, seiketsu : standardiser, shitsuke : suivre) visant à éliminer les pertes d'efficacité nombreuses et répétées.

B2MML : Business to Manufacturing Markup Langage. Langage spécifié selon le standard XML ayant pour vocation l'échange de données entre la gestion de l'entreprise et la production.

CIM : Computer Integrated Manufacturing. Concept décrivant l'automatisation complète des processus de fabrication, depuis les actionneurs jusqu'aux ordinateurs, en passant par les automates programmables et autres systèmes numériques.

Cycle en V : Méthodologie de développement informatique mettant en regard une approche descendante au niveau des spécifications (de plus en plus détaillées) suivie d'une approche ascendante au niveau des tests et de la recette du système (des tests unitaires aux tests d'intégration et recette globale).

Dossier de lot : ensemble des informations relatives à un lot de produit : matières premières et leur dosage réel, paramètres physiques de production, date d'exécution des différentes opérations, mesures effectuées et incidents constatés durant la production.

ERP : Enterprise Resource Planning. Encore appelés PGI (Progiciel Intégré de Gestion). Ces progiciels rassemblent sous forme intégrée et modulaire l'ensemble des fonctions de gestion de l'entreprise.

Gamme (de fabrication ou de production) : ensemble des opérations permettant la fabrication d'un type de produit, effectuées en parallèle ou en séquence, avec le cas échéant leur minutage.

Généalogie : mécanisme permettant d'identifier les lots de matière première inclus dans un produit fini (généalogie ascendante) et les lots de produits finis contenant une matière première d'un lot donné (généalogie descendante). Indispensable pour maîtriser le périmètre d'un retrait de produits défectueux.

GPAO : Gestion de Production Assistée par Ordinateur. Système de gestion de la production, souvent développé spécifiquement pour l'entreprise avant la généralisation des ERP.

IHM : Interface Homme Machine (ou HMI, Human Machine Interface). Ecrans, claviers, écrans tactiles et logiciels associés destinés au pilotage d'une installation par les opérateurs.

ISA : International Society of Automation. Fondée en 1945 aux Etats-Unis et comptant plus de 30 000 membres du monde de l'automation dans le monde entier.

Kaizen : Méthode japonaise encourageant à chaque niveau les petites améliorations quotidiennes plutôt que de grandes avancées souvent coûteuses et peu concertées.

Kanban : Passage des flux poussés aux flux tirés par la demande. Une gestion kanban se matérialise par des containers emmenant un approvisionnement élémentaire fixe entre postes.

MES : Manufacturing Execution System ou Système d'exécution des fabrications. Le thème de ce livre blanc.

MOM : Manufacturing Operations Management. Ce terme, issu du modèle du même nom de l'ISA-95 part 3, est parfois utilisé également pour désigner le MES.

Moteur d'exécution : Programme générique automatisant l'exécution des opérations. Certains de ces programmes particulièrement adaptés à l'exécution de procédés semi-continus sont appelés moteurs batch. Le standard ISA-88 a grandement facilité la formalisation de ces programmes.

MRP : Manufacturing Resource Planning. Programme de planification des ressources nécessaires pour la fabrication. Ces modules sont aujourd'hui dans le périmètre des progiciels ERP.

ODBC : Open DataBase Connectivity. Standard de dialogue élaboré par Microsoft et permettant à un programme informatique d'accéder de manière unifiée à de nombreuses bases de données. L'équivalent en Java d'ODBC est JDBC (Java Database Connectivity).

OPC : OLE for Process Control. Standard de communication conçu à l'origine pour relier les applications Windows et les matériels et logiciels de contrôle-commande.

Procédure : Signification proche de la gamme (suite d'étapes parallèles et/ou séquentielles assurant la fabrication d'un produit). Le terme procédure est plus employé dans les industries de process. Dans la terminologie ISA-88, une procédure est constituée de procédures d'unités, elles-mêmes constituées d'opérations et de phases.

Recette : Association d'une procédure avec une formulation ou nomenclature, fournissant la liste des composants du produit à fabriquer.

Redondance : Adjonction d'un ou plusieurs dispositifs de secours aptes à pallier automatiquement la défaillance du dispositif principal. S'applique tant pour des sous-ensembles matériels que logiciels.

SCADA (Supervision) : Supervisory Control And Data Acquisition. Systèmes en connexion avec les automatismes assurant la visualisation en temps réel de l'état des installations (synoptiques), la gestion des alarmes, l'envoi de commandes et consignes aux automates.

SMED : Single Minute Exchange of Die. Méthode systématique d'analyse et de diminution des temps de changement de série.

SOA : Service Oriented Architecture. Permet le déploiement de services distribués sur un réseau Internet/Intranet. Une architecture SOA facilite les échanges avec d'autres logiciels et la mise en place de redondances.

SPC/SQC : Statistic Process Control/ Statistic Quality Control. Maîtrise statistique du procédé et de la qualité. Jeu d'outils statistiques permettant de suivre les dérives du procédé ou de la qualité, et de déclencher des alertes de manière à anticiper et éviter les non-qualités.

TPM : Total Productive Maintenance. Système global de maintenance industrielle fondé sur le respect des facultés humaines et la volonté participative du personnel pour rentabiliser les installations.

TRS : Taux de Rendement Synthétique (ou OEE, Overall Equipment Efficiency). Indicateur global de productivité, faisant intervenir disponibilité de l'équipement, efficience et taux de qualité.

UML : Unified Modeling Language. Langage de modélisation graphique, apparu dans le cadre de la " conception orientée objet " très utilisé pour décrire des systèmes informatiques ou non.

Virtualisée (machine) : Sous-ensemble logiciel se comportant comme une machine physique donnée avec son système d'exploitation mais tournant en fait sur un autre système matériel et logiciel.

Extrait du Livre Blanc du M.ES, Pilotage temps réel et suivi des fabrications pensés comme un système intégré rédigé par la société Ordinal - www.ordinal.fr


Découvrir le Club M.E.S (Manufacturing Execution System)

Le logiciel M.E.S est devenu aujourd'hui un maillon essentiel pour le cycle de production des entreprises. Couvrant les domaines de l'ordonnancement, de l'exécution des fabrications, de la traçabilité, de la gestion de la qualité et de l'analyse de performance, il y apporte une solution homogène, dont les fonctions et interfaces avec l'ERP ou les équipements de production sont aujourd'hui largement normalisés.

Le Club M.E.S (Manufacturing Execution System) regroupe les acteurs significatifs de ce secteur : éditeurs, intégrateurs, organismes d'éducation ou de normalisation, avec pour but de promouvoir son développement au niveau national. Le Club M.E.S (Manufacturing Execution System) a également donné naissance récemment à une communauté de pratique où les utilisateurs peuvent partager leur expérience.

Plus d'information en vous connectant sur le site www.club-M.ES.com


Questions que se posent l'industriel par rapport à la mise en œuvre d'un projet M.E.S (Manufacturing Execution System) ?

N'hésitez-pas à vous rapprocher du club M.E.S, regroupement d'éditeurs, conseils, équipementiers pouvant vous renseigner sur comment optimiser votre définition de besoin, choix et intégration d'une solution de Manufacturing Execution System.
http://www.club-mes.com/

Les questions opérationnelles de l'industriel ?
- De quel fournisseur provenait le colorant utilisé dans ce yaourt refusé par le contrôle qualité ?
- L'équipe du matin est-elle plus performante que celle de l'après-midi  ?
- La cuve de mélange ayant servi à la préparation des produits du 13/9 avait-elle été lavée ?
- Combien de points de productivité perdons-nous sur la ligne 4 à cause des réglages ?
- Avons-vous le temps de passer la promo avant la livraison prévue pour demain matin ?
- Les opérateurs préfèrent utiliser la machine SESKA pour ce produit, il y a moins de problèmes, mais n'est-on pas perdant au global ?
- Tous les contrôles qualité de la nouvelle procédure ont-ils été faits ?
- Qui a acquitté l'alarme moteur pendant la fabrication du 12 ?
- La balance 1 est toujours en charge, mais la 2 ne l'est que rarement, pourrait-on optimiser leur occupation ?
- Quelle est la disponibilité réelle de l'atelier en tenant compte de la maintenance préventive ?
- Cela nous coûte-t-il vraiment plus cher de continuer à utiliser les anciennes lignes ?

Les questions liées à la modélisation des processus/le système d'information industriel
Voici une liste non exhaustive des questions que vous pouvez vous poser dans le cadre de la mise en place d'un M.E.S. :
- Comment l'intégrer dans son système actuel ?
- Comment définir le périmètre de son projet M.E.S (Manufacturing Execution System) ?
- Comprendre et savoir gérer son domaine de contrôle
- Comment la mise en place de rapports d'analyses pertinents permet de mieux identifier la durée et cause des pannes ?
- Comment intégrer un logiciel M.E.S (Manufacturing Execution System) avec l'ERP & 6 sigma pour l'amélioration des process
- De la gestion au pilotage de votre production (des activités d'exécution en atelier aux activités business)
- Comment déployer avec succès un système de M.E.S (Manufacturing Execution System) sur son site de production ?
- Optimiser l'interfaçage et l'interopérabilité des systèmes et ressources de production ?
- Comment faire communiquer la couche exécution au niveau de l'atelier jusqu'au système de gestion pour un dialogue en aval avec les automatismes et en amont avec l'ERP ?
- Comment décentraliser la responsabilité d'ordonnancement vers l'atelier ?
- Comment améliorer le rendement des ressources ? Le just in time  ?
- Comment assurer la communication avec vos automates et équipements  ?
- Savoir relier les ateliers au système d'information
- Comment diffuser la bonne information, au bon moment, à la bonne personne ?
- Libérez du temps d'encadrement : décentraliser la responsabilité d'ordonnancement vers l'atelier
- Comment intégrer facilement un logiciel M.E.S (Manufacturing Execution System) dans son système actuel ?
- Comment intégrer un logiciel M.E.S (Manufacturing Execution System) avec l'ERP & 6 sigma pour l'amélioration des process ?
- Démarche de lean réussie et appui du M.E.S (Manufacturing Execution System)
- Savoir délivrer des "produits" right in time
- Comment l'analyse de données permet d'atteindre vos objectifs de développement durable ?


Domaines d'application

Une brève présentation
Le domaine d'application du M.E.S (Manufacturing Execution System) se situe entre les niveaux Contrôle-Commande (niveaux 1 et 2 du CIM), occupé par les automatismes et la supervision, et le niveau Planification (niveau 4 du CIM), occupé par les Progiciels de Gestion Industrielle, comme la GPAO et plus généralement aujourd'hui les logiciels de type ERP. Les différents domaines se distinguent non seulement par leurs fonctionnalités mais aussi par leurs échelles de temps : alors que la planification travaille au mieux à la journée ou à la demi-journée, le M.E.S (Manufacturing Execution System) devra être capable de réagir dans des durées de quelques minutes.


Schéma réalisé à partir d'un extrait du standard ISA S95

Le schéma fait apparaître clairement que M.E.S (Manufacturing Execution System) se situe au niveau de l'exécution. Il n'est pas un simple lien entre l'ERP et le contrôle commande, puisqu'il assure l'exécution des fabrications


Enjeux d'un logiciel M.E.S

Extrait du dossier n°70 du Pôle Productique Rhône-Alpes.

Optimiser les processus et les ressources de production
Les menaces et opportunités offertes par l'environnement actuel des entreprises ont fait émerger les processus comme formes privilégiées de l'action pour les entreprises.
Un processus est un ensemble d'étapes de fabrication mettant en œuvre des ressources (personnel, machines...). C'est la réelle valeur ajoutée de l'entreprise.
De fait, celle-ci a fortement investi dans l'intégration de ses processus de gestion grâce à l'E.R.P, sans pour autant investir dans le système d'information de production. Or les nouveaux défis, une plus forte réactivité, une capacité constante d'innovation, un niveau toujours plus haut de qualité, les nouvelles contraintes liées à l'environnement, au développement durable, la sauvegarde des parts de marché donc des marques, nécessitent d'optimiser les processus de production. Ces défis ont progressivement fait émerger de nouveaux besoins de pilotage d'atelier regroupés sous le concept M.E.S (Manufacturing Execution System). avec pour objectif l'optimisation des processus et des ressources de production.

Optimiser le système de production
Optimiser, c'est tout d'abord mesurer avant d'agir ensuite sur les points critiques.
Pour un système de production il faut mettre en place des indicateurs liés au bilan matière, à la productivité en fonction des lots, aux arrêts machines... dont les résultats révéleront les véritables gisements de productivité. Le logiciel M.E.S (Manufacturing Execution System) permet de collecter en temps réel les données d'atelier et de fournir des tableaux de bord de pilotage de production. Ces indicateurs tels que le taux de rendement synthétique (TRS), le taux de pannes machines (MTBF), ou le temps de dépannage (MTTR), permettent une véritable gestion des actifs (assets management).
Dès lors, les actions à mettre en place apparaissent comme évidentes et elles impactent l'ensemble du système de production, personnel, machines, et processus. L'action sur les processus est critique car ce sont eux qui donnent un sens à la production. Une machine devient une ressource à partir du moment où le processus qui la mobilise la met en relation avec une autre ressource (personnel, ou autre machine...). De plus le processus capitalise le savoir-faire, la véritable valeur ajoutée de l'entreprise. Ainsi pouvoir modéliser ce savoir-faire dans des processus, en assurer la traçabilité d'exécution et la mesure de performance sont évidemment un atout majeur de compétitivité. Le M.E.S (Manufacturing Execution System) est l'occasion de modéliser et bien souvent ,de repenser les processus de production. Il permet également de mettre en place des outils d'amélioration des performances.

Un véritable système d'aide à la décision
Comment connaître le véritable prix de revient, en temps réel, de mes produits ?
Le logiciel M.E.S (Manufacturing Execution System) permet de préparer les données de production temps réel des automates ou des systèmes de saisies manuelles d'atelier et de les transférer à l'ERP et, par-là même, de rendre automatique la mise à disposition des résultats des sites de production pour le système de gestion, devenant ainsi un véritable système d'aide à la décision. Le premier gain est évidemment une plus grande réactivité, mais les effets corollaires ne sont pas moins intéressants comme la diminution des saisies dans l'ERP et la minimisation des tâches administratives des opérateurs. Ces derniers limitent leurs tâches à la validation de résultats dans le M.E.S (Manufacturing Execution System) et se concentrent sur leur réelle valeur ajoutée dans le processus de production. L'entreprise augmente sa réactivité avec une information immédiatement disponible facilitant ainsi la prise de décision.

Faciliter l'adaptativité de l'atelier
La qualité n'est plus le principal facteur de compétitivité et a été remplacée par l'innovation.
La facilité d'évolution des gammes de produits est devenue une arme commerciale redoutable. Ceci impose à l'entreprise d'adapter, sans cesse, ses processus de production sans pour autant dégrader la productivité. Là encore, le logiciel M.E.S (Manufacturing Execution System) au coeur de l'atelier permet de modéliser et de rendre plus souples les processus de production.

Sauvegarder des parts de marché
Dans un contexte de communication exacerbée, la renommée des marques a pris une importance capitale.
Une marque est paradoxalement à la fois forte et terriblement fragile : forte car elle tire les parts de marché, et fragile car un seul incident peut suffire à retourner le marché. Dans ce cadre, la gestion de la crise prend tout son sens pour l'entreprise, il va falloir communiquer rapidement et avec précision pour rassurer. Retrouver les données des lots de production défectueux devient essentiel, voir vital pour l'entreprise dans un marché qui réclame toujours plus de transparence des producteurs. L'entreprise se voit contrainte de mettre en place une traçabilité élaborée à partir des informations du système de production. Pour certains secteurs d'activité, tels que l'agroalimentaire ou la pharmacie, cette imposition est même légalisée. Les systèmes M.E.S (Manufacturing Execution System) possèdent des fonctions de traçabilité et de généalogie des lots et permettent, en temps réel, une exploitation des données. Mais la traçabilité apporte aussi une facilité d'analyse des productions permettant une meilleure analyse et sélection des fournisseurs, une optimisation de la valeur des produits permettant un déclassement et un meilleur contrôle des non-conformités et donc par conséquent des pénalités.

Développement durable
De plus en plus, les industriels sont face aux critères de l'environnement : produire au plus juste en minimisant l'énergie et avec le moins de déchets possible est devenu un objectif majeur et bientôt, un argument commercial.
Quel est le coût du recyclage des matières premières non conformes ? Quelle a été la dépense énergétique  ?
Comment déclasser mes produits ? Le logiciel M.E.S (Manufacturing Execution System) ne répond pas à toutes ces questions, mais apporte des critères qualitatifs aux lots de produits: qualité des matières premières utilisées, conditions de fabrication, résultat qualité. La mise en place d'indicateurs qualité et l'utilisation de la traçabilité dans le M.E.S (Manufacturing Execution System) permettent de connaître à tout instant les caractéristiques des produits et donc ,de mieux gérer les déclassements éventuels en minimisant les pertes.


Fonctions de l'ISA-95

Les travaux de l'ISA-95 ont permis d'identifier les fonctions suivantes formant un système cohérent de M.E.S (Manufacturing Execution System). Chacune d'elle est associée à une fiche qui décrit comment se situe la fonction dans un système M.E.S (Manufacturing Execution System) et en détaille les principales tâches.
Ordonnancement des fabrications
Gestion des ressources
Distribution et lancement
Suivi et traçabilité
Gestion de la définition des produits
Collecte et historisation
Exécution de la production
Analyse de la performance
Source : Le Club M.E.S


Tableau des fonctionnalités d'un M.E.S (Manufacturing Execution System)

Fonctionnalités Portée
Allocation des ressources Fournit des ressources historiques détaillées telles que les machines, les outils, la main d'œuvre, documents, etc, de sorte qu'ils soient disponibles pour engager le processus de fabrication.
Ordonnancement des opérations Fournit une optimisation du déroulement des opérations, basé sur les priorités, les attributs et les caractéristiques associées avec l'unité de production spécifié.
Envoi des unités de production Gère le flux des unités de production au moyen d'ordres de fabrication(OF).
Le contrôle des documents Organise les documents à être conservés dans l'unité de production, tels que des instructions de travail, les recettes, les dessins, modes opératoires normalisés, les avis de changements dans l'ingénierie de produits...
La collecte de données et d'acquisition Les données de production associées au processus peuvent être collectées à partir du niveau Atelier manuellement ou automatiquement.
Gestion du travail Fournit les informations nécessaires pour quantifier et programmer la main d'œuvre directe et indirecte direct et indirect attribuée à chaque processus de fabrication.
Management de la Qualité Fournit une analyse en temps réel des mesures critiques du processus de fabrication afin de s'assurer qu'ils répondent aux normes de qualité spécifiées et si contraire générer des corrections.
Gestion des processus Surveille le processus de production afin de faciliter à l'opérateur de prendre des décisions concernant le et y apporter en temps réel d'éventuelles corrections.
Gestion de la maintenance Organiser les activités pour s'assurer que l'équipement et les outils impliqués dans l'unité de production fonctionnent correctement.
Suivi des produits Fournit le moyen de savoir à tout moment le statut de tous les éléments impliqués dans le processus de production. Ces documents sont généralement conservés dans des dossiers historiques pour une analyse ultérieure.
Analyse de la performance Permet d'effectuer une analyse comparative des moyens de production nécessaires et les différences de rendement de la production au fil du temps. La maîtrise statistique des procédés est un outil essentiel à ce stade.


Pourquoi le M.E.S (Manufacturing Execution System) s'est il déployé dans les usines ?

Les origines du M.E.S (Manufacturing Execution System)

Les débuts du concept M.E.S (Manufacturing Execution System) remontent aux années 1980.
Différents domaines fonctionnels de gestion de l'entreprise (par exemple la planification de la production, du personnel, l'assurance qualité) ont commencé à être collectée et ont constitué le début d'un système de la fabrication intégrée par ordinateur (CIM - Computer Integrated Manufacturing) base de la pyramide du futur M.E.S.

Comme de nouvelles pressions économiques ont transformé le secteur de la fabrication (par exemple, la mondialisation croissante et l'orientation client), la nécessité d'un nouveau modèle a émergé, résultant de la mise en place d'un logiciel M.E.S (Manufacturing Execution System).

AMR Research (maintenant faisant partie de la société de recherche et d'analyse Gartner) a d'abord utilisé le terme " Manufacturing Execution System " en 1992 dans le cadre de son introduction sur le modèle à trois couches M.ES.
Cela a réduit le modèle de fabrication à trois domaines fonctionnels de planification, d'exécution et de contrôle et a aidé les fabricants en réduisant le nombre de couches de logiciels, et en se concentrant sur la nécessité de lier le processus de planification pour le processus de contrôle à travers le processus d'exécution nouvellement défini.


Tendances du marché

Considérez les tendances du marché suivantes lorsque vous évaluez un système MES (Manufacturing Execution System)

• Augmentation de l'utilisation de la documentation électronique.
Il n'y a pas encore si longtemps, l'opérateur en atelier utilisait des piles et des piles de manuels indiquant les procédures, les ordres de fabrication et les rapports de production.
Désormais, la tendance est de remplacer les documents papier par des documents électroniques.
Le MES ne fait pas exception à cette tendance et permet aux utilisateurs de produire électroniquement des ordres de fabrication et obtenir d'un clic l'information technique désirée.

• Augmentation de l'utilisation d'appareils mobiles
Dans l'atelier, les opérateurs utilisent de plus en plus d'appareils nomades sous forme de tablettes, appareils de saisie pour entrer les informations directement dans le système M.E.S (Manufacturing Execution System).

• Meilleure intégration avec les systèmes
Considérant que l'ERP est née de l'évolution du MRP il n'est pas surprenant que l'intégration avec d'autres systèmes est une tendance de fond.

De l'inventaire, en passant par la maintenance préventive (suivre l'heure à laquelle l'équipement a été utilisé) ou renseigner le logiciel de paie pour suivre les coûts des effectifs consacré à chaque tâche), le M.E.S est un lien naturel de l'ERP et de son système d'information industriel.

• L'interconnexion de la machine au système M.E.S
Capteurs et systèmes de communication industrielle directement connectées aux machines permettent de communiquer avec l'ordinateur et son opérateur et permettre en temps réel de piloter les lignes de production (Ex. : télécharger les recettes en cas de besoin).

• La consolidation des données et la visualisation
Dans un même ordre d'idée, le MES permet de consolider des informations provenant de différents systèmes, de productions différentes donnant aux gestionnaires de production une vue unique pour suivre les opérations en temps réel.


Avantages d'un logiciel M.E.S (Manufacturing Execution System)

• Accroître l'utilisation des équipements.
Le système MES permet aux industriels de connaître l'utilisation réelle des équipements. Avec cette connaissance, vous pouvez ajuster les emplois des équipements, optimiser les matières utilisées et affecter au mieux les opérateurs.

• Meilleure tenue des dossiers et l'analyse des données.
Le M.E.S (Manufacturing Execution System) permet d'établir des dossiers n'est concernant l'utilisation des machines, des emplois, et des lots.
Cela donne plusieurs avantages. Premièrement, il y a un meilleur suivi des matériaux réellement utilisés, en augmentant la responsabilité de l'utilisation des équipements aux équipes dédiées ce qui réduit généralement les coûts non qualité.

• Deuxièmement, si un problème de qualité se produit, le suivi des lots permet lier la question de retour des lots individuels uniquement concernés.

• Vous pouvez prendre compte l'avancée en temps réel de votre production par rapport aux emplois et permettre aux opérateurs gestionnaires de disposer d'informations très utiles pour permettre si nécessaire d'apporter des modifications des cadences et ajuster les variations de productivité.


La fonction production en première ligne

En amont des 4ème Assises du M.E.S (Manufacturing Execution System) organisé en juin 2011, une enquête préliminaire a été réalisée par l'organisateur de l'événement, Premium Contact, auprès des utilisateurs potentiels de M.E.S (Manufacturing Execution System) pour mieux cerner leurs besoins et leurs attentes.

Sur les 68 répondants, ils ne sont que 10% à estimer avoir une excellente connaissance du principe général de fonctionnement de ces solutions de gestion de pilotage de production et 29% à la juger insuffisante.

Entre les deux, 28% trouvent que leur connaissance du sujet est bonne et 32% moyenne. Ils appréhendent dans des proportions équivalentes les principaux domaines d'application du M.E.S (Manufacturing Execution System).

Assez naturellement, les répondants évoluant dans la fonction Production estiment plus souvent avoir une bonne connaissance de ces outils "métiers", par comparaison avec les personnes évoluant dans la fonction Informatique.
Et lorsqu'il s'agit de prendre la décision d'intégrer une solution M.E.S (Manufacturing Execution System) dans l'entreprise, c'est à la direction industrielle qu'elle revient, dans 38% des cas, contre 4% à la direction informatique seule.

Malgré tout, dans 58% des cas, la décision est prise à la fois par les deux directions.

L'enquête fait apparaître par ailleurs que les acteurs du marché des M.E.S (Manufacturing Execution System) sont encore mal connus des utilisateurs.
Entre 46% et 54% des personnes ayant répondu au questionnaire se perçoivent insuffisamment informés à leur sujet, qu'il s'agisse des cabinets de conseil spécialisés (seuls 9% des répondants jugent qu'ils les connaissent bien), des éditeurs de M.E.S (Manufacturing Execution System) (47% estiment en avoir une connaissance moyenne à bonne) ou des intégrateurs de ces solutions (finalement les mieux connus, 52% en additionnant les réponses moyennes et bonnes).

Extrait de l'article diffusé par Le Monde Informatique - 31/05/2011


Retour d'expérience d'industriels

FROMAGERIE GUILLOTEAU, JUSQU'A 10% DE GAIN EN FROMAGES

Certes, la France n'est pas que le pays du fromage, mais avec ses Pavés d'Affinois, Buches du Pilat, Florette, Rigottes de Condrieu... la fromagerie Guilloteau se doit d'être au top de la qualité.
Critère important de la fromagerie, justement la qualité qui était disjointe de la partie production. Maintenant les deux parties sont intimement liées avec un seul logiciel MES qui gère la qualité et la production. « Trop souvent la production ne correspondait pas forcément à ce que souhaitions produire. Aujourd'hui, nous pouvons dire : on dit ce que l'on fait et l'on fait se que l'on dit. » explique Emmanuel Castelbou, Directeur Informatique.

Sur le terrain le travail n'a pas été mince, et la sensibilisation importante. « Forcément, certaines personnes sont réfractaires nous expliquant : mois je fais du fromage pas de l'informatique. Il faut impérativement trouver les « moteurs » qui vont pousser le projet », détaille Emmanuel Castelbou. « Une fois le système implanté, dès que les saisies sont faites, nous voyons immédiatement les courbes. Des indicateurs temps réels qui sont à comparer à la méthode précédente qui fournissait des courbes une fois par mois ».

Dans le groupe Guilloteau , il y a un chef de projet et un responsable par usine de production, et les résultats se font immédiatement sentir : « Nous avons fait des gains matières importants entre la fabrication et le conditionnement, sur certains process nous atteignons les 10% de gains ». Et tous les sites sont en phase de passage au MES, avec si possible mémorisation des process entre les parties communes inter-sites.

LABORATOIRES BOIRON, UNE SÉRIALISATION EN MARCHE

Avec un chiffre d'affaires de 520 millions d'euros et 4.000 salariés, les laboratoires Boiron sont bien connus, notamment pour leurs produits homéopathiques. Le groupe possède 4 sites de production et 31 établissements de préparations. Dans les premières, ce sont 11.000 références qui sont produites et qui représentent plus de 90% de la production, dans les seconds ce sont des produits personnalisés avec près de 130.000 références, certaines n'étant fabriquées qu'une fois.

Parmi la gamme, on trouve tour aussi bien des produits maison qui indiquent des posologies précises (oscillococinum), que des génériques (Arnica Montana 5CH) dont le médecin traitant prescrira lui-même les quantités.

Mais le problème majeur du laboratoire, c'est la contrefaçon, un fléau estimé entre 32 et 46 milliards de dollars. L'OMS estime à 10% le pourcentage de contrefaçon. Pour lutter, il existe une méthode imparable, tout autant qu'elle est suivie de bout en bout de la chaîne (ce qui est loin d'être le cas actuellement), c'est la sérialisation. Chaque boîte individuellement (et même chaque cachet si le médicament l'exige) a son propre, unique et tiré aléatoirement.

Les boîtes sont ensuite mises en fardeau, puis en carton et enfin sur palette, toutes les étapes réclamant le même type de codage, sachant que l'on doit à tout instant être capable de savoir les codes de chaque plaquette de médicaments contenue sur une palette.

Ensuite, lors de la vente, le scan de la boîte permet de vérifier qu'elle existe et qu'il n'y a pas de doublon, un bénéfice pour le client et l'organisme de remboursement. Pour parvenir au résultat voulu les Laboratoires Boiron ont mis en place un système MES, le logiciel permet de gérer les propriétés des produits 'masques étiquettes, gabarit de contrôle, système d'éjection...) les ordres de fabrication, de piloter les équipements (machines d'impression, de contrôle) et même de piloter les contrôles qualité par caméra Cognex.

Extraits de l'article diffusé par magazine Jautomatise – Juillet - Août 2011


Facteurs de succès de la mise en place d'un logiciel M.E.S

Technologies mises en œuvre

Les technologies mises en œuvre peuvent bien sûr être très diverses suivant le progiciel choisi. Une plateforme intranet native, s'appuyant par exemple sur les technologies Java, ne présentera quasiment aucune limitation en termes de machines pour le déploiement. Les serveurs seront généralement des processeurs PC multi-coeurs, sous Windows Server ou sous Linux. Il est possible également de mettre en œuvre des architectures virtualisées. Les clients seront eux aussi des PC, parfois des PC industriels, mais parfois aussi des équipements mobiles (tablette PC en wifi par exemple).

Si le logiciel supporte une architecture de services distribués (SOA), elle permettra de répartir les services MES sur plusieurs machines. Une architecture de ce type pourra par exemple comprendre, outre le noyau de services ISA-95 intégré à la plateforme, un ou plusieurs services d'accès à des bases de données (gestion de la réplication), le service web, le service de gestion centralisée de la sécurité, un service OPC (éventuellement redondé), des services de communication spécifiques, ...

Le paramétrage du logiciel s'effectue généralement à l'aide d'un environnement de développement d'applications. Pour une bonne productivité de l'intégrateur, son abord doit rester simple, et en grande partie compréhensible par des non-informaticiens. Il disposera généralement d'un langage de script pour la personnalisation des fonctions. Une approche de type plateforme permet également d'étendre les capacités du logiciel sans remettre en cause l'architecture du projet, en utilisant des langages objet et des environnements de développement informatique standard (Java, C++, C#).

Compétences requises

Les compétences requises pour le paramétrage et le développement varient au fur et à mesure que l'on s'écarte des fonctions standard proposées par le logiciel. Le paramétrage des fonctions standard ne requiert en effet aucune compétence de développement informatique et peut être entièrement maîtrisé au travers d'une formation (modulaire suivant les modules effectivement mis en œuvre). La formation permet de maitriser l'utilisation de l'environnement de développement d'applications.

Des extensions et des développements plus conséquents vont s'adresser à des profils plus informatiques, tout en sachant que les langages de script comme le JavaScript restent très accessibles. La connaissance d'un langage standard généraliste sera requise pour des développements de nouvelles fonctions, si le progiciel le permet.

Facteurs de succès et causes d'échec

Nous nous limiterons aux facteurs de succès, les causes d'échec n'étant, le plus souvent... que l'absence d'un au moins des facteurs de succès.

En premier lieu de ces facteurs de succès, nous citerons la présence d'un chef de projet dédié au projet MES chez l'industriel utilisateur. Trop souvent en effet, la direction industrielle nomme " pour la forme " un chef de projet MES qui doit remplir une toute autre fonction opérationnelle (responsable d'exploitation, responsable maintenance). Or le rôle de Chef de projet MES est, au moins dans les premières étapes, et souvent jusqu'à la fin de la première mise en place, un rôle à temps plein, même si la réalisation et la mise en place d'un logiciel M.E.S est confiée à un prestataire. En effet, le recueil des besoins, leur hiérarchisation, la validation des spécifications et le suivi du déroulement du projet vont exiger une énergie considérable, en même temps que la conduite du changement auprès des équipes de production concernées.

En second lieu vient la hiérarchisation des besoins. C'est une clé des plus déterminantes. Sans hiérarchisation des besoins, la plupart des projets de MES entraîneront un budget prohibitif et ne verront jamais le jour. La collecte des besoins auprès des utilisateurs débouche sur la fameuse " lettre au Père Noël " sans que l'utilité réelle de chacune des suggestions (et parfois même leur contradiction mutuelle) soit évaluée. On pourra sans doute éliminer les moins critiques. Il en restera sans doute encore beaucoup, et une hiérarchisation des besoins permettra d'envisager une réalisation par étapes. Au-delà d'un étalement du budget, toujours plus facile pour une entreprise, il est possible que les gains engendrés par la mise en place de la première étape puissent financer les suivantes. Un conseil : choisir une première étape où la couverture en standard du progiciel de MES est forte, comme l'exécution des fabrications avec dossier de lots, ou l'analyse de performance des machines. Un tel choix peut amener un retour sur investissement rapide.

Si cette hiérarchisation n'est pas suffisante, ou si la direction n'est pas suffisamment convaincue pour donner son accord définitif à un projet global, une bonne pratique est la réalisation d'un pilote. Le pilote permettra, sur une partie de l'installation, de valider les fonctionnalités clés et leur retour sur investissement. C'est également une bonne méthode pour la conduite du changement auprès du personnel, qui est elle aussi une démarche indispensable. Des personnalisations judicieuses au niveau du pilote, et le temps d'adaptation qu'il amène, vont favoriser l'adhésion du personnel au système.

Enfin un point majeur est la formation du prestataire (si possible validée par un niveau de certification de l'éditeur) et son accompagnement par l'éditeur. Un éditeur disponible et réactif, aidant le prestataire à identifier les " points durs " du projet et les solutions qui peuvent être apportées, est un atout sérieux pour la maîtrise des risques du projet de MES.

Extrait du Livre Blanc du M.ES, Pilotage temps réel et suivi des fabrications pensés comme un système intégré rédigé par la société Ordinal - www.ordinal.fr

Frein à l'installation d'un système M.E.S (Manufacturing Execution System)
27,3 % - Difficulté à intégrer dans notre système actuel
25,5 % - Trop cher et trop de temps pour sa mise en place
21,8 % - Pas de soutien au niveau du management
20,09 % - Pas de vision clair du retour sur investissement
Autres - 5,4 %
Source Pharmamanufacturing.com - 2009


M.E.S (Manufacturing Execution System)/ERP : les différences et complémentarités

Les différences de fonctionnalités les plus élémentaires et le chevauchement doit être clarifiées.
Il est important de noter que l'ERP ne fournit généralement pas de façon " native " des informations sur les capacités les plus critiques et nécessaires pour gérer efficacement les processus de fabrication.

Par exemple, l'ERP ne possède pas d'interfaçage homme/machine nécessaires pour permettre aux données la collecte de l'équipement de fabrication; ils n'offrent aucune traçabilité, contrôle de processus, ou des fonctionnalités de gestion de la qualité; des capacités de modélisation des équipements de l'usine ou de procédés.

Le tableau ci-dessous fournit une vue plus détaillée dans le rôle spécifique que ces solutions jouent dans la production globale et la gestion des processus.

TABLEAU COMPARATIF DES FONCTIONNALITES D'UN ERP/M.E.S (Manufacturing Execution System)

Fonctionnalités M.E.S (Manufacturing Execution System) ERP/MRP COMMENTAIRES
Contrôle des stocks
- Gestion de l'entrepôt
- Sérialisation
- MSD control
- Traçabilité matière dans l'atelier
X O - Un système ERP peut être utilisé pour gérer l'entrepôt mais les informations sur les besoins et suivis en capacités adéquates de matières/composants ne sont pas fournis au niveau de l'atelier. Par exemple, alors que ces systèmes ERP peuvent sérialiser des matériaux, ils ne fournissent que des données agrégées (total de 20.000 pièces au total vs 10.000 pièces sur deux bobines chacune).
Contrôle pré-production
- Kitting
- Vérification des nomenclatures en ligne/hors ligne
- Gestion des lots
X O - Un Progiciel ERP prend en charge les opérations élémentaires de mise en lots pour les ordres de fabrication ; Cependant, aucune des fonctionnalités supplémentaires sont prévus pour des activités importantes de pré production
- Le M.E.S (Manufacturing Execution System) fournir une interface avec les machines et lignes de process pour faciliter la vérification en temps réel de la conformité des processus.
Contrôle de la production
- Scheduling
- Programming
- Optimization
- Machine control and setup
- Manual production control
X Non - M.E.S (Manufacturing Execution System) fournit un système centralisé pour la programmation multi-environnements CMS, ordonnancement de la production commande de la machine, et optimisée atteint par l'intermédiaire d'interfaces homme-machine directs sur la ligne de production.
- Les systèmes ERP/MRP ne fournissent la capacité de libérer les ordres de travail dans un séquence ordonnée. Pas de contrôle de la production réelle est fourni (opérateurs
sont libres d'ignorer).
Traçabilité de la matière/des composants
- Traçabilité des composants et référencement pour chaque ordre de production
X Non - M.E.S (Manufacturing Execution System) fournit un système centralisé pour la programmation multi-environnements CMS, ordonnancement de la production commande de la machine, et optimisée atteint par l'intermédiaire d'interfaces homme-machine directs sur la ligne de production.
- ERP / MRP ne fournissent la capacité de libérer les ordres de travail dans un séquence ordonnée. Pas de contrôle de la production réelle est fourni (opérateurs sont libres d'ignorer).
Contrôle des process
- Ordonnancement
- Généalogie
X Non - M.E.S (Manufacturing Execution System) inclut des fonctionnalités que les modèles de routage de production, permet le contrôle des machines ou des stations de scan manuel, et capture de données à vérifier l'achèvement de chaque étape.
- ERP / MRP ne fournissent pas les capacités.
Management de la qualité
- Qualité et reporting des défauts
- Réparation et supports
- Analyse
X Non - M.E.S (Manufacturing Execution System) permet l'intégration à des machines (pâte, testeurs, AOI, four, etc) et processus de collecte automatiquement les données, de qualité et des défauts.
- M.E.S (Manufacturing Execution System) fournit réception et de traitement des boucles à la fois pour la réparation interne et au retour du produit.
- ERP / MRP ne fournissent pas les capacités.


Ressources

Quelques liens utiles pour télécharger des études de cas et retours d'expériences réussis de l'intégration d'un système M.E.S (Manufacturing Execution System) :

Comment le M.E.S (Manufacturing Execution System) peut permettre de lutter contre la contrefaçon et les marchés parallèles ?
http://assises.club-mes.com/communaute.asp?IDActu=471380

Découvrez le Retour d'expérience d'Arc International Cookware sur son avant-projet de MES (Manufacturing Execution System).
http://assises.club-mes.com/communaute.asp?IDActu=484632

Un retour d'expérience de la société Japonaise Toray Films Europe sur la valeur ajoutée du MES sur les questions de conformité et de calculs des coûts de production.
http://assises.club-mes.com/communaute.asp?IDActu=433215

Paramétrage et la personnalisation du système de pilotage MES. Comment réduire de manière significative les temps et coûts de mise en œuvre dans le contexte de plusieurs sites équipés conjointement.
http://assises.club-mes.com/communaute.asp?IDActu=462255

Le SI Usine : comment Saint Gobain Vitrage a optimisé l'alignement de ses flux physiques usine et les flux informatiques pour gagner en compétitivité.
http://assises.club-mes.com/communaute.asp?IDActu=462249

Comment le MES permet d'améliorer le management de la performance de la consommation énergétique.
http://assises.club-mes.com/communaute.asp?IDActu=462272

A la découverte de la mise en place d'une solution MES (Manufacturing Execution System) gérant la traçabilité des airbags et planches de bord d'un sous-traitant automobile.
http://assises.club-mes.com/communaute.asp?IDActu=462260


Adresses utiles

MESA - Manufacturing Execution System Association
Manufacturing Enterprise Solutions Association (M.E.S.A.) est une association sans but lucratif fédérant une communauté d'entreprises industrielles, de matériel informatique, d'éditeurs, intégrateurs de systèmes, conseils, analystes, universitaires et d'étudiants.
L'objectif de l'Association est d'améliorer la compétitivité des entreprises en diffusant les meilleures pratiques d'optimisation des opérations de production grâce à l'application optimisée et mise en œuvre de technologies de l'information et des meilleures pratiques de gestion.
www.mesa.org

MES Portal
Un site Portail francophone de l'activité Manufacturing Execution System. Une mine d'informations pour mieux appréhender le MES.
www.mesportal.org

La communauté du Manufacturing Execution System sur VIADEO
Forum d'informations et d'échanges sur le thème du MES - Manufacturing Execution System.
www.viadeo.com/groups/?containerId=00219dl87a0uvm7d

La Communauté de l'Excellence industrielle, "Smart Manufacturing"
Smart Manufacturing proposent aux industriels un Forum d' échanges destiné à partager les meilleures pratiques et apports technologiques favorisant une gestion et une exécution optimale de la chaîne globale de leurs opérations industrielles et logistiques.
Une des plus importantes communautés d'industriels avec plus de 800 membres.
www.viadeo.com/groups/?containerId=0021dzb7my1h19rr


Les Assises du M.E.S - L'évènement Européen du Manufacturing Execution System

Chaque année le Club MES organise une journée d'information et de rencontres de haut niveau autour du Manufacturing Execution System.
400 participants faisant de l'évènement le 1er rendez-vous européen du M.E.S.

Plus de 30 conférences et ateliers, des dizaines de retours utilisateurs. Ces Assises permettent de présenter pourquoi et comment le M.E.S est de plus en plus répandu dans les usines et proposent des réponses opérationnelles aux enjeux des industriels (réglementation, traçabilité, maîtrise des coûts, flexibilité de l'outil de production...).

Une journée de haut niveau dédiée aux Directions industrielles et Directions Informatiques souhaitant s'informer et mettre à jour leurs connaissances des toutes dernières avancées du pilotage de production.

http://assises.club-mes.com


La Grande enquête Nationale du M.E.S

Dans le cadre de la Grande enquête nationale du MES menée dans le cadre des 4èmes Assises du M.E.S (édition 2011), en partenariat avec le Journal de la Production et Le monde Informatique, nous avons interrogé une centaine de Directions Industrielles et des Systèmes d'information sur leur connaissance du M.E.S et les principaux apports recherchés par ce type de solutions.

Vous pouvez retrouver un résumé des résultats de l'enquête en cliquant ici