MES

Système d'exécution de la fabrication
Gérer l'exécution d'opérations complexes

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Système d'exécution de la fabrication

Gérer l'exécution d'opérations complexes
Introduction Regarder la vidéo du produit Qu'est-ce qu'un SEM ? Avantages du MES MES pour la fabrication discrète complexe Choisir le bon MES Conclusion
Rapport Gartner Magic Quadrant 2022

Le logiciel MES est une technologie centrale de la transformation numérique. La bonne solution MES permet d'intégrer étroitement tous les appareils et logiciels de l'industrie 4.0 pour devenir un écosystème numérique de technologie et une source unifiée de données. Le gain de la mise en œuvre du MES motive les fabricants complexes du monde entier à s'engager dans de nouvelles initiatives qui propulsent leurs opérations vers l'avant.

Les améliorations spécifiques pour les fabricants qui adoptent un MES incluent :

Amélioration de la collaboration entre les processus de production, de qualité et d'ingénierie.
Facilité d'établissement de rapports, de suivi et de traçabilité des processus de production et des matériaux.
Améliorer l'agilité opérationnelle
Processus de production et flux de travail normalisés
Opérations sans papier et suppression des processus manuels
Gestion de la qualité en boucle fermée

Utiliser le MES pour unifier la production et la gestion des données dans l'ensemble des opérations

Dans une entreprise complexe, dont la chaîne de valeur s'étend sur plusieurs sites et zones géographiques, les opérations de fabrication peuvent être cloisonnées. La visibilité en temps réel des performances et des données des opérations peut être masquée. La gestion des modifications techniques et le contrôle des versions ajoutent encore à la complexité. Une solution MES d'iBASEt, alimentée par Solumina iSeries, peut dissiper le brouillard en améliorant votre visibilité et votre contrôle sur chaque processus opérationnel. Doté d'une architecture moderne de microservices et d'API ouvertes, ce MES peut être déployé sur le cloud, sur site ou en tant qu'implémentation hybride. Des bibliothèques de processus de production préconfigurées, les meilleures de leur catégorie, et une prise en charge complète des appareils accélèrent le délai de rentabilité.

Qu'est-ce qu'un système d'exécution de la fabrication (MES) ?

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Un MES permet aux entreprises de contrôler en temps réel le suivi et la gestion de tous les en-cours (WIP) dans l'atelier. Il suit et documente la transformation des matières premières en produits finis.

Dans les entreprises numériques, les systèmes d'exécution de la fabrication évoluent pour devenir un "gestionnaire de gestionnaires", un système qui relie les systèmes d'automatisation des ateliers au réseau logiciel global de l'entreprise. Les meilleures solutions peuvent s'intégrer étroitement à tous les autres systèmes de l'entreprise, créant ainsi un écosystème numérique qui coordonne la gestion de la qualité, la planification, l'ordonnancement, le dispatching et l'exécution de la production. En facilitant l'intégration des systèmes d'atelier de fabrication avec les systèmes d'ingénierie et d'entreprise, le MES rationalise les processus qui s'étendent à toute l'organisation.

L'importance d'un MES adaptable

Dans les entreprises numériques, les systèmes d'exécution de la fabrication évoluent pour devenir un "gestionnaire de gestionnaires" (MoM), un système qui relie les systèmes d'automatisation des ateliers au réseau logiciel global de l'entreprise. Les meilleures solutions peuvent s'intégrer étroitement à tous les autres systèmes de l'entreprise, créant ainsi un écosystème numérique qui coordonne la gestion de la qualité, la planification, l'ordonnancement, le dispatching et l'exécution de la production. En facilitant l'intégration des systèmes d'atelier de fabrication aux systèmes d'ingénierie et d'entreprise, le MES rationalise les processus qui s'étendent à toute l'organisation.

Les fonctions d'un MES

Le MES gère les données et les processus de l'entreprise, et les met à jour avec des informations en temps réel. Plus important encore, il doit se connecter à l'ensemble de l'entreprise étendue, y compris tous les fournisseurs, entrepreneurs et partenaires commerciaux. Les produits manufacturés complexes comportant des centaines ou des milliers de composants et de sous-ensembles nécessitent un logiciel MES qui fonctionne au-delà des quatre murs de l'entreprise.

Gestion des ressources

Le MES gère toutes les ressources en temps réel. Il trie la compatibilité des machines et des outils, évalue les machines en vue d'une maintenance préventive et veille au bon calibrage des outils. Il s'assure que les machines sont réglées et entretenues correctement. En outre, le MES peut suivre les matériaux et les pièces provenant d'autres fournisseurs afin de lancer chaque processus au bon moment.

Gestion de la définition de la production et expédition

MES est le gestionnaire central de toutes les nomenclatures associées à un produit, y compris les nomenclatures électroniques et les modèles CAO. Il gère la transformation d'une nomenclature de fabrication en une nomenclature d'ingénierie, et contribue au bon déroulement de la production en mettant à jour les plans de processus avec les mises à jour de produits en temps réel.

Suivi des produits et généalogie

Dans les produits manufacturés complexes comportant de nombreuses pièces et sous-ensembles, il est essentiel de s'assurer que les bonnes pièces sont en place au bon moment. Le logiciel MES assure le suivi de tous les matériaux, pièces et composants lorsqu'ils passent d'un poste de travail à un autre, et transmet les niveaux d'inventaire des encours au système ERP. Le logiciel MES peut également maintenir un historique complet du produit, de l'idée à la mise au rebut, en passant par les mains du client.

Analyse des performances

LeMES offre de nombreuses fonctions pour analyser les performances de l'entreprise, en rendant les données accessibles et contextualisées. Les données de l'entreprise sont consolidées et visualisables sur des tableaux de bord avec des outils de reporting, de sorte que les cadres et les superviseurs travaillent à partir de la même source d'information, mise à jour en temps réel depuis l'usine. Les fonctions importantes d'analyse de la performance comprennent le suivi du temps de cycle des produits, l'utilisation des ressources et la conformité à l'ordonnancement. Le MES peut également inclure des informations provenant des fournisseurs, afin que les fabricants puissent suivre les performances de tous les partenaires externes.

Gestion de l'exécution des processus

Le MES fait respecter les flux de travail appropriés et gère la production globale. C'est le gestionnaire central qui s'assure que chaque technicien termine chaque étape avec un étalonnage, un outillage et une collecte de données appropriés. MES fournit des mises à jour de dernière minute des instructions de travail, en donnant aux techniciens des graphiques et du texte pour les guider dans le processus de travail.

Gestion de la définition des processus

Les produits manufacturés complexes sont définis par les nombreux processus impliqués dans la production. Le logiciel MES permet aux organisations de mettre à jour les nouvelles instructions de processus et les modifications techniques apportées aux ordres de travail dans l'atelier, en temps réel et dans le monde entier.

Collecte des données

La gestion des données est au centre de la transformation numérique. Les processus de production modernes produisent de grandes quantités de données, de la conception à la traçabilité de la conformité. Le MES aide les organisations à canaliser leurs données vers une source unique de vérité pour chaque produit fabriqué.

Gestion de la qualité

Pour de nombreux fabricants, il existe une demande croissante de produits très complexes à livrer en un temps record. Équilibrer la demande des clients avec les exigences de qualité/traçabilité est plus difficile que jamais, surtout dans les industries complexes comme l'aérospatiale et la défense. Le MES permet aux organisations de répondre aux exigences de traçabilité en documentant toutes les informations "as-built" tout au long de l'arbre de production, donnant aux utilisateurs l'accès à une source unique de données en temps réel pour renforcer le contrôle de la qualité et atténuer les risques.

Gestion du changement

Le MES est une ressource clé pour la gestion des changements de processus. Il permet aux entreprises de déployer rapidement de nouveaux processus sur plusieurs lignes de production et usines, en veillant à ce que tous les travailleurs reçoivent les instructions appropriées et que les calendriers de production soient respectés.

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MES ET ERP

L'ERP est un système d'enregistrement, tandis que le MES est un système de production, et ils doivent travailler ensemble pour atteindre une utilisation optimale des ressources. L'intégration MES-ERP orchestre les ordres de travail avec les besoins en ressources afin que chaque processus d'entreprise soit synchronisé. La collaboration des systèmes d'entreprise signifie également que la saisie des données ne doit être effectuée qu'une seule fois, ce qui rationalise la production en supprimant les processus répétitifs.

En suivant l'avancement de la production planifiée et actuelle, le MES s'assure que les informations ERP correspondent à la situation en temps réel dans l'atelier. Sans MES, les données ERP peuvent être peu fiables en raison d'erreurs manuelles ou de pertes non comptabilisées dans l'atelier. MES apporte les informations du processus de fabrication individuel et de la conception, transformant les données ERP en informations exploitables. Cela automatise un processus qui est souvent fait manuellement, améliorant à la fois le temps et la précision.

MES ET PLM

L'intégration MES-PLM fournit aux ingénieurs concepteurs des informations en temps réel en provenance de l'atelier. Il s'agit d'une capacité essentielle pour parvenir à une amélioration continue du processus de conception.

Le PLM contient toutes les informations de conception du produit et du processus. Lorsque le PLM peut interagir avec le MES, les fabricants sont en mesure d'agir sur les informations relatives au produit et au processus en temps réel. Cela réduit le risque de produire des composants défectueux en créant une boucle de rétroaction fermée entre les exigences PLM et les variables de l'atelier pendant la production.
Lorsque des problèmes surviennent dans l'atelier, l'intégration PLM-MES permet d'isoler plus rapidement la cause profonde, y compris dans le réseau étendu des fournisseurs. MES étend cette intégration aux fournisseurs pour améliorer l'échange de données et la communication.

maintenance des avions

L'amélioration des délais de mise sur le marché des NPI aide les fabricants à réussir sur un marché concurrentiel.

INTÉGRATION PLM-MES POUR L'INTRODUCTION DE NOUVEAUX PRODUITS (NPI)

L'intégration PLM-MES accélère l'introduction de nouveaux produits (NPI) en évaluant l'efficacité des processus et en optimisant le processus et la conception du produit. Elle donne un sens aux données créées pendant la phase de conception initiale, que les fabricants peuvent ensuite utiliser pour réduire la durée du cycle, augmenter la capacité et normaliser les meilleures pratiques. En outre, le système de surveillance permet d'éviter les opérations et les reprises inutiles afin de préserver la durabilité des processus de production.
L'accélération de la NPI est une préoccupation croissante pour de nombreux fabricants qui cherchent à obtenir un avantage concurrentiel. Par exemple, si le Pentagone recherche des contrats pour la production d'un nouvel avion, il cherchera à obtenir la meilleure qualité au prix le plus bas. Les fabricants doivent donc se concentrer sur l'optimisation des produits et des processus. L'amélioration du délai de mise sur le marché des NPI aide les fabricants à réussir sur un marché concurrentiel.

Avantages des systèmes d'exécution de la fabrication

Les logiciels MES restent en tête de la liste des investissements prioritaires dans le secteur de la fabrication, selon les enquêtes menées par Gartner et LNS Research. Ces enquêtes ont révélé que 68 % des fabricants considéraient le MES comme faisant partie de leur stratégie de systèmes d'entreprise.

68%

Les fabricants qui considèrent le MES comme faisant partie de leur stratégie de systèmes d'entreprise

Les avantages du MES comprennent :
  • Gains d'efficacité
    Le MES met à jour les données vers tous les autres systèmes en temps réel. Il permet d'éviter le travail manuel répétitif et d'éviter les erreurs dues à la traduction. Lorsqu'il est intégré à d'autres systèmes commerciaux, le MES peut être utilisé pour l'optimisation des processus, en plus de leur exécution.
  • Livraison à temps
    Calculer la capacité d'une entreprise entière à atteindre ses objectifs de livraison peut s'avérer difficile. Le MES donne accès à un modèle numérique de l'usine qui permet de connaître l'état de chaque processus en temps réel. Chaque unité de production peut être retracée sur son chemin à travers les différents postes de travail, et dans les mains de l'utilisateur final.
  • Desindicateurs clés de performance exploitables
    Différents fabricants ont besoin de différentes méthodes pour calculer leurs indicateurs clés de performance. MES visualise le flux de production à l'aide de tableaux de bord et de graphiques personnalisables et conviviaux. Les améliorations des processus et de l'ingénierie sont rendues possibles par des indicateurs clés de performance pertinents pour l'entreprise qui permettent la prise de décision et l'optimisation.
  • Gérer les personnes comme une ressource
    Les personnes sont tout aussi importantes à gérer que les processus. Pour un fabricant discret complexe et mondialisé, il existe un large éventail de travailleurs qui sont tous autorisés pour des processus spécifiques. Le MES s'intègre à des systèmes tels que Time & Attendance pour coordonner la meilleure planification possible et garantir la meilleure utilisation des travailleurs.
  • Gestion de la qualité en boucle fermée
    Le MES centralise toutes les données et tous les processus nécessaires à la gestion de la qualité. Il rend l'information accessible, et aide à mettre de nouveaux produits sur le marché en naviguant dans les exigences complexes de conformité et de traçabilité. La gestion de la qualité en boucle fermée est nécessaire pour innover et prendre l'avantage sur les concurrents.
  • Amélioration des processus
    Les améliorations de processus sont essentielles pour améliorer un large éventail d'attributs, y compris l'introduction de nouveaux produits, la gestion de la chaîne d'approvisionnement et le temps de cycle. Le MES permet de normaliser les meilleures pratiques dans l'ensemble de l'entreprise. Au fur et à mesure que des améliorations sont apportées aux processus, elles peuvent être facilement mises à jour et diffusées dans le reste de l'organisation, quelle que soit la distance.
  • De meilleurs résultats et une amélioration continue
    Le retour d'information continu sur les performances fourni par le MES soutient les initiatives d'amélioration intégratives et durables. Il devient plus facile de gérer la chaîne d'approvisionnement de bout en bout. Un partage accru des ressources et une plus grande flexibilité sont rendus possibles par des processus optimaux standardisés sur plusieurs sites de production.

Les systèmes d'exécution de la fabrication donnent rapidement des résultats. La plupart des organisations constatent des résultats dans les trois premiers mois, selon les études de l'industrie. Les personnes qui mettent en œuvre un MES peuvent s'attendre à une amélioration des marges bénéficiaires nettes, des délais de livraison et du coût total par unité. Cependant, les avantages vont bien au-delà de ces gains à court terme. Les avantages les plus importants du MES proviennent de l'exploitation de la visibilité qu'il offre sur les performances et les capacités de fabrication à travers l'organisation et le réseau de fournisseurs. Après le gain initial, les entreprises doivent s'attendre à une vie entière d'améliorations commerciales, tant en interne qu'en externe.

Les avantages d'un système MES complet

De nombreuses entreprises adoptent une approche étroite de l'optimisation de l'encours, en se concentrant sur des outils qui se focalisent généralement sur le flux d'encours. Cette approche ne tient pas compte des problèmes de maintenance, des performances des fournisseurs, des commandes des clients, des variations de qualité et des anomalies de production. Selon une enquête de LNS, les fabricants qui adoptent cette approche n'ont constaté qu'une faible augmentation de la rotation des stocks par an - 4,5, contre 4,4 pour les fabricants qui n'ont pas mis en œuvre de solution d'amélioration de la gestion du WIP.

Un logiciel MES complet est une méthode plus efficace pour améliorer la gestion des encours. Il ne s'agit pas seulement d'une application d'exécution de la production. Il s'agit d'une application d'optimisation des processus de production. Le logiciel MES au niveau des gestionnaires relie les systèmes d'automatisation de l'atelier au réseau logiciel global de l'entreprise. Une approche globale du MES aide les fabricants à gérer l'ensemble des activités de l'atelier qui ont un impact direct ou indirect sur le TEC.

Le MES aide à réaliser des gains de qualité

L'évolution technologique rapide transforme la production de biens et de services dans l'ensemble de l'économie mondiale. Alors que l'industrie 4.0 prend forme, les fabricants complexes doivent maintenir leurs opérations compétitives et réaliser des gains de qualité. L'une des principales façons dont les fabricants abordent cette question est d'utiliser le MES pour briser les silos d'information entre les départements.

Le MES permet une gestion de la qualité en boucle fermée en rassemblant les informations relatives à la qualité dans un emplacement central. Les fabricants peuvent utiliser ces informations pour l'optimisation des processus et la prévention proactive des problèmes. Disposer d'un système central accessible à tous est essentiel pour boucler la boucle de la gestion de la qualité.
Le MES garantit également la qualité en appliquant des procédures appropriées pendant la production, notamment :

  • Séquences de routage de processus complexes
  • Modifications techniques affectant l'encours de production
  • Collecte de données telles que la saisie manuelle de données, les vérifications et les signatures.
  • Exigences de qualification du personnel
  • Exigences d'étalonnage de l'équipement et de l'outillage
  • Exigences en matière de documentation pour un historique complet de chaque unité
  • Traçabilité des composants/assemblages installés et des matériaux utilisés

Jumeau numérique et fil numérique

Une solution MES complète constitue la base de la mise en œuvre d'un fil numérique et d'un jumeau numérique.

Digital Twin

Digital Twin

Un jumeau numérique est la contrepartie numérique virtuelle et en temps réel d'un produit manufacturé ou d'un processus de fabrication. Il est utilisé pour améliorer en permanence les processus de conception et d'ingénierie basés sur des modèles.

Fil numérique

Fil numérique

Le fil numérique est la base du jumeau numérique. Il s'agit d'une représentation numérique de la conception et des spécifications d'un produit manufacturé. Il est utilisé pour visualiser l'état des appareils connectés, qui mettent à jour les données sur le jumeau numérique en temps réel. Avec cette méthode, le jumeau numérique est une copie virtuelle précise de l'état actuel du dispositif. Grâce au fil numérique et au jumeau numérique, les fabricants de produits complexes peuvent améliorer la maintenance préventive et renforcer les capacités de contrôle de la qualité.

MES pour la fabrication discrète complexe

Les secteurs les plus critiques de l'économie mondiale - l'aérospatiale et la défense, le nucléaire, les dispositifs médicaux, la robotique et les équipements industriels spécialisés - sont construits grâce à une fabrication discrète complexe. Ces secteurs sont généralement soumis à des exigences strictes en matière de réglementation et de conformité, ce qui fait du MES une technologie essentielle pour les fabricants qui cherchent à améliorer le contrôle, la conformité, le délai de mise sur le marché et la visibilité.

MES gère l'exécution du cycle de vie des produits grâce à des instructions précises, des données en temps réel et une intelligence de fabrication. Il permet un acheminement flexible optimisé pour des quantités de commande d'une unité, et intègre des processus de non-conformité et de déviation. Il assure également le suivi des séries chez les fournisseurs et dans les usines. Les solutions MES les plus performantes réduisent la paperasserie en offrant une plus grande exactitude, précision et qualité des instructions de travail en ligne, tout en échelonnant les processus dans tous les centres de production, à tout moment et en tout lieu.

Le MES aide les fabricants complexes et discrets à résoudre ces problèmes :

Difficulté à innover pour répondre aux demandes du marché
Faire face au rythme du changement
Latence de l'information : réception des données trop tard pour une analyse utile.
Questions relatives à la traçabilité des matériaux
Faible visibilité sur les en-cours
Calendrier de production non respecté
Manque de capacité de production
Erreurs excessives dues à des processus papier ou manuels
Trop de systèmes dans l'atelier : absence de vision unifiée

Choisir le bon MES

Tous les logiciels de fabrication ne sont pas égaux. Chaque produit et chaque fournisseur offre une expérience différente, avec des niveaux variables de fonctionnalité et d'évolutivité. Un système donné peut être supérieur ou inférieur aux besoins d'un fabricant individuel. L'architecture modulaire résout ce problème en permettant aux entreprises de choisir les fonctionnalités de leur MES en fonction de leurs besoins, presque aussi simplement que d'ajouter des applications à un iPhone. Cela garantit que les entreprises tirent le meilleur parti de leur MES en offrant la fonctionnalité et l'intégration appropriées à chaque circonstance.

Faut-il choisir le sur mesure ou le COTS ?

Une solution MES peut être construite sur mesure ou COTS (Commercial Off-the-Shelf). De nombreux utilisateurs de COTS citent la conformité raffinée des systèmes prêts à l'emploi et la réduction des coûts de maintenance comme raison d'utiliser le COTS. Cette solution est beaucoup moins coûteuse et prend beaucoup moins de temps qu'une solution personnalisée.

Pour prendre cette décision, il faut tenir compte de cinq facteurs de risque importants :

1
Risque budgétaire : travaux imprévus requis dans les services de mise en œuvre
2
Risque opérationnel : matériel insuffisant, manque de formation ou mise en œuvre défectueuse.
3
Gestion du changement : le taux d'adoption par les utilisateurs et la productivité au sein de l'organisation.
4
Risque technique : les problèmes de configuration et la dette technique ont un effet d'entraînement sur le processus de mise en œuvre.
5
Risque de problème : facteurs externes, tels que les consolidations d'entreprises et les nouvelles stratégies.

Bien que chaque option comporte son propre risque, l'approche COTS est plus prévisible et comporte moins de surprises. Les solutions personnalisées peuvent sembler être le meilleur choix aujourd'hui pour répondre à des besoins précis, mais elles peuvent devenir encombrantes et difficiles à gérer à mesure que l'entreprise change et évolue.

Ne vous laissez pas tromper par le mauvais MES

Toutes les solutions MES ne sont pas créées égales. Assurez-vous de choisir le bon système pour votre entreprise. Téléchargez le livre blanc pour en savoir plus.

Conclusion

Le MES est un logiciel clé pour favoriser la réussite de la transformation numérique. Mais il y a de nombreux facteurs à prendre en compte pour choisir une stratégie de mise en œuvre du MES. La stratégie choisie dictera le succès de la transformation pendant des années par la suite.
Pour les fabricants qui cherchent à unifier la vision de leur entreprise et à se frayer un chemin vers l'avenir de l'industrie 4.0, choisir le bon système MES et le bon partenaire de mise en œuvre est l'une des décisions les plus critiques à prendre.


En fin de compte, vous parlez de gestion du changement opérationnel. Vous avez besoin de l'implication des utilisateurs finaux - ceux qui font le travail pour être impliqués dans le processus - afin d'avoir un succès durable.

- Scott Baril, directeur de la clientèle
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