PRODUCTIQUE

Report
Computer Integrated Manufacturing
Apparu dans les années 1980, le modèle CIM essai d’apporter une réponse à la quête
de performance des entreprises en démontrant que l’automatisation seule
ne suffisait pas et qu’il est nécessaire de gérer la communication entre les différents
niveaux structurels.
La représentation la plus courante fait apparaître un découpage structurel de
l’organisation de l’entreprise et une communication spécifique entre les niveaux
du modèle.
Encore largement répandu et légitime de part la visualisation des couches métiers
intégrants l’homme, les données et les moyens, il a rapidement mis en évidence
certaines faiblesses, contraintes et limitations.
Computer Integrated Manufacturing
Mécanismes d’échanges construits autour d’un transfert vertical de l’information
(N-1, N+1) ce qui nécessite une remise en forme de l’information à chaque
Interface (protocoles)
Evolution vers des architectures d’automatisme réparties et/ou distribuées
Capacité de traitement des composants
Transferts d’informations
Protocoles de communication
(Manufacturing Execution System)

Système d’information de l’atelier de production
Marché encore jeune, il doit encore se structurer

Outils d’exécution
suivi et pilotage

Passerelle entre la planification (GPAO, ERP)
et le contrôle commande
Deux mondes qui ne savent pas bien communiquer entre eux sinon
qu’à travers des développements spécifiques, et de ressaisies
manuelles, sources de pertes de temps et de risques d’erreurs.
(Manufacturing Execution System)

Traduction : Système d’exécution des fabrications
 Le
domaine est celui de l’exécution, situé entre celui
de la planification (ERP, PGI, GPAO) et le contrôle
commande (Supervision et contrôle commande).
(Manufacturing Execution System)
(Manufacturing Execution System)
Propose en exemple un modèle fonctionnel
qui permet d’analyser les flux d’informations
mis en jeu par le MES et leur traitement.
1
Nomenclatures
Gammes
Produits nouveaux
Processus
Planification
production Produits à réaliser
2
Pièces
manquantes
Commandes
éléments
8
Appro.
4
BE
Méthodes
Consignes
industrialisation
Par jour
et par poste
Recommande
Logistique
3
Fiches
d’instructions produits
0
Contrôle
production
5
Relevés des contrôles
Qualité
Confomité
Taux rebuts
Qtés produites
Tps MO et machines
Demandes
correctives
Maintenance
et Informatique
réseau
7
Contrôle
gestion
6
L’ordonnancement détaillé
Séquence des produits à fabriquer, la quantité et les attributs
comme la date d’exécution .
Gestion des ressources
Personnel, équipements, matières premières, énergie.
Gestion des produits
Gammes ou recettes de fabrication
Lancement des productions
Manuel, par OF, automatique (plan de production), semi auto
L’exécution des productions
Moteur d’exécution multiprocédé et d’allocation dynamique des
ressources.
Le suivi de production
Partie opératoire de la traçabilité des produits.
Suivi durant la fabrication du produit et des éléments convergents
(Tracking).
La traçabilité (services)
Acquisition et historisation des données. Relation étroite avec le
suivi de production et l’analyse de production.
Le contrôle de la qualité
Mise en œuvre des méthodes de contrôle systématiques ou
statistiques (SPC,SQC par ex.).
L’analyse de la production
Indicateurs de qualité et de performance. Rapports de
quantitatifs de production, taux de rendement globaux, par sous
Ensembles.
Applications
pilotage
Applications
surveillance
Temps différé
Finance
Informations
pilotage
Achats
Clients
Temps réel
RH
Ethernet devient un réseau fédérateur dès le niveau 2, on
parle d’Ethernet atelier.
Le MES par ses fonctionnalités, s ’adosse nativement tant
sur le plan du pilotage que de la supervision de l’atelier de
production.
Ethernet se pose en médiateur afin de réduire la fracture
entre le monde de l’informatique de gestion et celui de la
production.
Chaque service à sa propre organisation et son propre
système informatique annexe.
à mis en œuvre une solution d’analyse des causes de
rebuts à l’aide d’un tableur, alimenté par le report des
analyses faites sur le terrain au format papier.
à mis en œuvre une solution d’analyse des causes d’arrêts
machines à l’aide d’une ou plusieurs bases de données locales,
alimentées par saisies manuelles des opérateurs.
On se rend compte que la multiplicité des systèmes « maison » engendre une
perte de la maîtrise des systèmes informatiques en place, un partage des
informations difficiles, des corrélations de données de production impossibles.
Ces systèmes sont souvent maîtrisés par leur propriétaire,
difficilement maintenables et sont un verrou à la réorganisation des
flux d’informations et à leur optimisation.

Pas de remise en cause systématique de l’organisation de l’entreprise
Mise en place globale des mécanismes de circulation des informations de la production
Fournir des méthodes et des outils homogènes.
Quel est le fournisseur de la matière première relative à la commande X ?
Quel était l’état de ma mesure (température four, durée, vitesse)
pendant la fabrication de la commande ?
Ou en est l’encours d’atelier ?
Quelle est la répartition de mes arrêts de production ?
Quelle est la durée d’arrêt de cette machine au cours du mois dernier ?
Quel réglage doit on effectuer sur le capteur Y ?…
Optimiser les processus et les
ressources de production dans
un MES, c’est :
Mesurer avant d’agir ensuite sur les points critiques en mettant en place des indicateurs
liés au bilan matière, à la productivité en fonction des lots, aux arrêts machines.
Le MES permet de collecter en temps réel les données d’atelier et de fournir des tableaux
de bord de pilotage de production. Ces indicateurs (TRS, MTBF, MTTR) permettent une
véritable gestion des actifs (assets management).

MTBF
Mean Time Between Failure
Temps moyen écoulé entre deux pannes

MTTR
Mean Time To repaire
Temps moyen mis pour réparer un système en panne

MTBE
Mean Time Between Errors
Temps moyen entre deux erreurs

MTTF
Mean Time To Failure
Temps moyen que met un système pour tomber en panne
Optimiser les processus et les
ressources de production dans un
MES, c’est :
C’est repenser les processus de production
Pouvoir modéliser le savoir faire dans des processus,
en assurer la traçabilité d’exécution et la mesure de performance est un atout majeur.
Le MES est l’occasion de modéliser et repenser les processus de production.
Il permet de mettre en place des outils d’amélioration des performences
Optimiser les processus et les
ressources de production dans un
MES, c’est :
En se dotant d’outils d’aide à la décision dynamiques
Le MES permet de préparer les données et de les transmettre à l’ERP et rendre
automatique la mise à disposition des résultats des sites de production pour le
système de gestion.
Réactivité, diminution des saisies dans l’ERP, minimisation des taches
d’administration des opérateurs
Optimiser les processus et les
ressources de production dans un
MES, c’est :
Sauvegarder les savoir-faire
Par la modélisation des processus de production
(outils de gestion des gammes,
mémorisation, rejout des scénarios…)
Optimiser les processus et les
ressources de production dans un
MES, c’est :
Premier filtre :
 Industries
de process avec cycles de production
continus et/ou batch ?
 Industries manufacturières ?
Dans le premier cas , les éléments essentiels seront :
le module d’historisation de données de production permettant de conserver
sur une longue période (au delà de 2 ans) les principales données permettant de
caractériser son process de production.
Le module de traçabilité permettant de gérer une production par batchs ou lots de
fabrication.
Dans le domaine manufacturier, on parle plutôt de séries. Les éléments déterminant sont
La taille des séries
La maîtrise des flux de produits et des encours (Outils de modélisation des flux
norme ISA 95)
Quelle solution MES choisir ?
Deuxième filtre :
 Taille
de l’entreprise (budget potentiel)
Rapide et ciblée ?
Problème ponctuel sur une nouvelle ligne,
Pilotage du flux tiré dans l’atelier
Ou
Réflexion plus globale pour le long terme élargie aux différents acteurs : production,
méthodes, qualité, maintenance ?
La taille des séries
La maîtrise des flux de produits et des encours (Outils de modélisation des flux norme
ISA 95)
Quelle solution MES choisir ?
Troisième filtre :
 Type
de partenariat
• Compétences externes de conseil, formation et d’intégration ?
Ou
• Gestion de projet interne ?
Dans tous les cas, il faut adopter une démarche projet rigoureuse avant de
s’engager dans le choix d’une offre MES :
Analyse de besoins
Consultation des fournisseurs
Établissement de la grille d’évaluation des offres
Benchmarking industriels
Il est aujourd’hui avéré que les véritables gains liés à la mise en place du MES viennent de
la réactivité d’ensemble du système.
Cette réactivité permettra par exemple, de passer rapidement d’un produit à un autre
sur une même ligne de fabrication, tout en conservant une traçabilité parfaite des lots
fabriqués.
Ou encore, elle permettra de réagir instantanément à l’indisponibilité d’une ressource
(équipement, équipe de travail), en réaffectant les fabrications sur d’autres ateliers en
recalculant les performances attendues et réelles dans le nouvelle configuration de
production.
Encore faut-il que ces possibilités n’aient pas été " verrouillées " lors de la conception
du système, en isolant des sous-ensembles physiques (ateliers, lignes de production …),
ou fonctionnels (contrôle de process, traçabilité, analyse de performance, …),
les mettant dans l’incapacité de dialoguer efficacement.
En résumé, même si la mise en place du système MES
peut se faire par étapes pour une meilleure adéquation
budgétaire, le retour sur investissement sera d’autant
plus concret que son approche aura été faite globalement.
Avec une démarche s’appuyant sur une modélisation opérationnelle des
installation, la mise en place d’un outil de MES et son déploiement
deviennent claires et rapides.
Elle ne fait appel à aucune phase de développement informatique lourd,
mais à un paramétrage proche du process de l’industriel, donc facile à
maîtriser.
La mise en place des pilotes peut être cadré en moins de trois mois et le
déploiement complet dans une période de deux à quatre mois, suivant que
l’on envisage ou non un déploiement multisite.
Les travaux sur la S95 ont été menés par l’ISA (Instrumentation, Systems &
Automation Committee) sur la base des fonctionnalités du MES déjà identifiées
par le MESA. (Il s’agit du 95ième projet traité par ce comité, et par coïncidence les
travaux ont débuté en 1995).
La norme S95 s’attache à la formalisation
des échanges autour du système de production
vers les autres domaines de l’entreprise.
Conçue pour s’appliquer à tous les types de production, elle n’impose pas de
modèle d’organisation de l’entreprise, ni d’architecture du système de production.
Elle suggère toutefois un modèle physique de l’entreprise extrapolé à partir de la
norme S88 et une définition des fonctions et des flux d’informations basée sur le
modèle PRM (Purdue University Reference Model) publié par l’ISA.
Normalisée par l’ANSI (American National Standards Institute), et rassemblant
un formidable travail d’analyse fine des process industriels et de leur traduction
dans le MES, la S95 constitue aujourd’hui une référence reconnue par l’ensemble
des acteurs du domaine du MES.

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