Qu’est-ce qu’un Manufacturing Execution System (MES) ?

Un logiciel MES capture des données en temps réel à partir de diverses sources dans l’atelier et exploite ces informations pour surveiller et contrôler les opérations de fabrication.Voici un aperçu général du processus :

Collecte de données : le système collecte des données provenant de sources multiples, notamment des machines, des capteurs, des opérateurs et d’autres systèmes d’information tels que les systèmes ERP ou les systèmes de gestion du cycle de vie des produits (PLM). Ces données peuvent inclure les taux de production, l’état des machines, les niveaux de stock, les mesures de qualité, etc.

Intégration des données : les données collectées sont traitées et intégrées dans le MES, permettant ainsi d’obtenir une vue d’ensemble de l’environnement de production. Cette intégration permet de garantir que le MES dispose d’informations précises et à jour.
Planification de la production : à partir des ordres de fabrication transmis par les systèmes de planification, le MES crée un planning de production. Ce calendrier tient compte de facteurs tels que la priorité des commandes, les ressources disponibles, la capacité des machines et la disponibilité de la main-d’œuvre.

Gestion des bons de fabrication : le système attribue les bons de fabrication aux opérateurs ou aux postes de travail en fonction du calendrier. Il fournit aux opérateurs des instructions, des précisions et la documentation nécessaire pour les aider à accomplir leurs tâches. Le système suit l'avancement de chaque ordre de travail et actualise son statut en temps réel.

Intégration des machines et des équipements : le système communique avec les machines et les équipements de l’atelier afin de surveiller leur état, de collecter des données de production et d’échanger des informations. Cette intégration peut être réalisée par divers moyens tels que des capteurs de machine, des interfaces d’automate programmable industriel ou des protocoles de communication tels que OLE (object linking and embedding) pour le contrôle des processus (OPC).

Gestion de la qualité : les données relatives à la qualité sont collectées au cours de la production, telles que les mesures, les inspections et les résultats des tests. Elles permettent d’appliquer les procédures de contrôle de la qualité, de déclencher des alertes ou des notifications en cas de problèmes de qualité et d’enregistrer les informations relatives à la qualité à des fins d’analyse et de traçabilité.

Gestion des matériaux et des stocks : le MES suit le mouvement des matériaux et des composants tout au long du processus de production. Il surveille les niveaux de stock, lance des demandes de matériel ou des réapprovisionnements et permet de veiller à ce que les bons matériaux soient disponibles au bon moment et dans les bonnes quantités.

Analyse des données et production de rapports : les données collectées sont analysées pour fournir des informations en temps réel et des mesures de performance. Il génère des rapports, des tableaux de bord et des visualisations qui aident la direction et les opérateurs à prendre des décisions éclairées et à identifier les domaines à améliorer.

Intégration avec des systèmes de niveau supérieur : le système communique avec d’autres systèmes tels que les systèmes ERP, PLM ou de gestion de la chaîne d’approvisionnement (SCM). Cette intégration permet l’échange de données, la synchronisation des informations et l’alignement des processus de fabrication sur les opérations globales de l’entreprise.

L’implémentation et l’exploitation d’un MES peuvent présenter certains risques et défis.Voici quelques exemples courants :

Implémentation complexe : l’achat et la mise en œuvre d’un MES peuvent être complexes et chronophages. Elles nécessitent une planification importante, une configuration, une intégration avec les systèmes existants et une personnalisation pour s’aligner sur les processus de fabrication spécifiques.

La complexité de la mise en œuvre peut engendrer des retards, des dépassements de budget et des perturbations potentielles au cours de la phase de transition. La Manufacturing Enterprise Solutions Association (MESA) est une communauté mondiale à but non lucratif qui a pour mission d’aider les entreprises membres à mettre en œuvre et à appliquer efficacement les MES et les méthodologies connexes.

Intégration de données : l’intégration d’un MES avec d’autres systèmes tels que l’ERP, le PLM ou le SCM peut s’avérer complexe. Veiller à l’échange et à la synchronisation transparents des données entre les différents systèmes peut nécessiter des efforts considérables de personnalisation, de mappage des données et d’intégration. Les incohérences ou erreurs de données pendant l’intégration peuvent entraîner des informations inexactes et entraver la prise de décision efficace.

Gestion des changements : la mise en œuvre d’un MES dématérialisé implique souvent des changements dans les processus métier, les flux de travail et les rôles au sein de l’organisation. Les employés ou les parties prenantes réfractaires au changement peuvent constituer un obstacle et nuire à l’adoption du système par les utilisateurs. Il est essentiel de mettre en place les bonnes stratégies de gestion du changement, y compris la formation et la communication, pour surmonter la résistance et assurer une transition et une acceptation fluides du MES.

Sécurité des données : les systèmes MES traitent de grands volumes de données de production sensibles, y compris la propriété intellectuelle, les paramètres de processus et les informations sur la qualité. Il est donc primordial d’assurer la sécurité des données et de les protéger contre les accès non autorisés ou les cybermenaces. Des mesures de sécurité robustes, telles que le chiffrement des données, le contrôle des accès utilisateur et la protection du réseau, doivent être mises en place pour atténuer les risques.

Il est important de garder ces questions en tête lorsque vous planifiez la mise en œuvre d’un MES. N’oubliez pas que toutes les transformations impliquent de tels défis, et que l’absence d’un MES peut conduire à des inefficacités, à des baisses de productivité et à une diminution de la compétitivité. Avec la bonne approche, tous ces défis peuvent être relevés.

Ces dernières années, plusieurs tendances de transformation numérique ont façonné l’évolution des MES.

MES sur le cloud : le cloud computing a gagné du terrain dans le secteur de la fabrication, et les logiciels MES sont de plus en plus souvent proposés sous la forme de solutions basées sur le cloud. Les MES basés sur le cloud offrent des avantages tels que l’évolutivité, la flexibilité, la réduction des coûts d’infrastructure et un accès plus facile aux données à partir de plusieurs emplacements. Ils permettent également d’intégrer d’autres applications basées sur le cloud et de collaborer en temps réel en toute simplicité.

Intégration de l’IIoT : l’intégration des MES à l’Internet industriel des objets (IIoT) est une tendance forte. Les MES exploitent les technologies IIoT pour collecter en temps réel des données provenant de capteurs, de machines et d’appareils connectés. Cette intégration permet de gagner en visibilité, d’améliorer l’analyse prédictive, la surveillance éloignée et l’optimisation des processus de fabrication.

Analyse de mégadonnées : les MES exploitent les capacités d’analyse de mégadonnées pour traiter et analyser les importantes quantités de données générées par les opérations de fabrication. Des algorithmes d’analyse avancés et des techniques de machine learning sont appliqués pour identifier des modèles, des corrélations et des informations exploitables. Cela permet d’optimiser la production, d’améliorer la qualité et de permettre une maintenance prédictive.
Applications mobiles : les applications mobiles sont de plus en plus intégrées aux MES afin de permettre un accès en temps réel aux données et aux fonctions depuis les smartphones et les tablettes. Les opérateurs, les superviseurs et les directeurs peuvent surveiller et contrôler les processus de fabrication, consulter les tableaux de bord de production et recevoir des notifications sur leurs appareils mobiles. Les applications mobiles MES améliorent l’agilité opérationnelle et permettent de prendre des décisions en cours de route.
Intégration avec les systèmes de chaîne d’approvisionnement : les MES étendent leurs capacités d’intégration pour se connecter aux systèmes de la chaîne d’approvisionnement. Cette intégration permet un flux d’informations transparent entre les systèmes MES, ERP et SCM, améliorant ainsi la visibilité de la chaîne d’approvisionnement, la planification de la demande et la synchronisation. Elle facilite la collaboration avec les fournisseurs, les clients et les partenaires logistiques.

IA et Machine Learning : les technologies d’IA et de machine learning sont utilisées dans les MES pour automatiser la prise de décision, optimiser les processus et activer les capacités prédictives. Les algorithmes d’IA peuvent analyser les données historiques, identifier les anomalies, prévoir les résultats de production et recommander des améliorations des processus. Cette tendance permet aux MES de fournir des informations pertinentes en temps réel et de soutenir la prise de décision fondée sur les données.

Interfaces utilisateur et visualisation améliorées : les MES se concentrent sur la fourniture d’interfaces utilisateur intuitives et de capacités de visualisation avancées. Les tableaux de bord interactifs, la visualisation 3D, la réalité augmentée et la réalité virtuelle sont intégrés pour améliorer l’expérience utilisateur et permettre une meilleure compréhension des données de production. Les opérateurs et les gestionnaires peuvent ainsi identifier rapidement les tendances, les anomalies et les domaines à améliorer.

Fonctionnalités de conformité et de respect des réglementations : les réglementations étant de plus en plus strictes dans divers secteurs, les MES intègrent des fonctionnalités plus robustes en matière de conformité et de réglementation.Il s’agit notamment de fonctionnalités d’enregistrement électronique, d’analyse rétrospective, de gestion de la documentation et de respect des normes et réglementations spécifiques au secteur.Les MES jouent un rôle crucial en garantissant la conformité avec des réglementations telles que les exigences de la FDA dans la fabrication de produits pharmaceutiques et d’appareils médicaux.

Ces tendances reflètent l’importance accordée par l’industrie aux technologies avancées, à la connectivité et à l’analyse des données pour améliorer l’efficacité, l’agilité et la prise de décision dans les opérations de fabrication. La mise en œuvre de ces tendances dans les MES peut donner aux fabricants un avantage concurrentiel.