Un système d’exécution de la fabrication (MES) expliqué simplement
Un MES (Manufacturing Execution System) est un système logiciel qui surveille et optimise en temps réel le processus de fabrication dans une production industrielle. Il collecte des données directement sur les machines, les capteurs et via les saisies des collaborateurs. L’objectif est d’améliorer l’efficacité et la qualité de l’ensemble de la production. Un MES est la plaque tournante centrale des données d’une usine intelligente.
L’essentiel en un coup d’œil
- Un MES fournit une vue d’ensemble précise et actualisée de l’état de la production. Il surveille, documente et contrôle l’ensemble du processus de fabrication, de l’approvisionnement en matières premières à la livraison du produit fini.
- Les principales fonctions d’un MES comprennent le contrôle de la production et la planification détaillée, la mesure des performances, la gestion des matériaux, le contrôle qualité et la gestion du personnel. Ces fonctions sont des paramètres décisifs pour optimiser les processus de fabrication de manière ciblée.
- Afin d’optimiser durablement l’efficacité et la qualité de la production, l’intégration des systèmes de l’atelier et de la direction est essentielle, c’est-à-dire l’intégration du MES de l’usine, de l’atelier, avec la planification de l’entreprise, la direction. Ces derniers systèmes sont regroupés sous le terme « Enterprise Resource Planning » (ERP).
Qu’est-ce qu’un MES ?
Un système d’exécution de la fabrication est également appelé système de contrôle de la production. Un MES en tant que système de contrôle de la production (Manufacturing Execution System) est un système d’information complexe qui surveille, documente et contrôle l’ensemble du processus de fabrication, de l’approvisionnement en matières premières au produit fini.
Le MES utilise des données en temps réel provenant de différentes sources, notamment des machines, des capteurs et les saisies des employés, afin de fournir un aperçu précis et actualisé de l’état des activités de production.
Le rôle d’un MES va bien au-delà de la simple collecte de données. Il met en œuvre des procédures de contrôle qualité et surveille en permanence les indicateurs afin de garantir l’assurance qualité. Il intègre d’autres systèmes de contrôle des processus et agit ainsi comme un niveau fonctionnel entre l’ERP (Enterprise Resource Planning) et les systèmes de contrôle des processus.
En outre, un MES permet :
- une intégration transparente avec d’autres systèmes d’entreprise tels que la planification des ressources d’entreprise (ERP),
- une vue d’ensemble complète de l’ensemble du processus de production,
- une planification et un contrôle nettement plus faciles de la production,
- une réduction significative des erreurs et des inefficacités.
Dans les secteurs réglementés, la fabrication des produits doit être documentée de manière exhaustive afin de garantir la traçabilité et la sécurité des produits. Les données et les possibilités d’analyse d’un MES permettent d’y parvenir.
Comment fonctionne un MES ?
Le fonctionnement d’un MES repose sur l’intégration et l’analyse de données provenant de diverses sources. Ces données proviennent d’une part des systèmes ERP au niveau de l’entreprise et d’autre part directement des machines et des entrées au niveau de l’atelier. Cela permet une surveillance et un contrôle complets du processus de production.
Un MES enregistre en temps réel les données provenant des différentes sources et gère les tâches en les attribuant aux employés ou aux postes de travail et en suivant leur progression en temps réel. Toutes les données liées aux processus sont représentées numériquement. Les données sont analysées et fournissent des informations en temps réel et des indicateurs de performance grâce à des rapports réguliers sous forme de tableaux de bord numériques.
Un MES performant suit les flux de matériaux et garantit que toutes les matières premières et pièces nécessaires sont disponibles en temps voulu. En outre, le MES surveille les mesures de qualité et déclenche des alertes automatisées en cas de problèmes. Le MES fournit aux personnes responsables toutes les données pertinentes pour prendre des décisions éclairées et contrôler la production de manière optimale.
Avantages d’un MES
La mise en œuvre d’un système d’exécution de la fabrication offre de nombreux avantages qui vont bien au-delà de la simple surveillance des processus individuels.
Augmenter l’efficacité, réduire les coûts:
L’un des principaux avantages est que le MES contribue à augmenter l’efficacité des processus et à réduire les coûts dans la production. Grâce à une meilleure gestion des stocks et à une réduction des coûts de stockage, les entreprises peuvent travailler plus efficacement et ainsi réduire considérablement leurs coûts de production.
Qualité des produits:
Un autre avantage essentiel d’un MES est l’amélioration de la qualité des produits. Grâce à la surveillance en temps réel et à l’ajustement continu de la production, les problèmes de qualité sont détectés et résolus à un stade précoce. En outre, un MES permet une prise de décision éclairée en fournissant des données de production détaillées et des analyses qui peuvent être utilisées pour optimiser les processus de fabrication.
Transparence et informations en temps réel:
L’utilisation d’un MES offre aux entreprises une vue d’ensemble claire de l’ensemble du processus de production. Avantage : les équipes de l’usine peuvent réagir plus rapidement et adapter les processus de manière flexible aux nouvelles circonstances. Ces informations en temps réel contribuent également à accroître l’efficacité de la production et à réduire les coûts.
Fonctions essentielles d’un MES
Certaines fonctions essentielles d’un système d’exécution de la fabrication (MES) sont cruciales pour l’optimisation des processus de production.
Exemples:
La traçabilité (Track & Trace) est indispensable dans les usines modernes : elle permet de suivre sans faille chaque composant, chaque produit et chaque processus à tout moment. Grâce à une application de traçabilité performante, les équipes de l’usine peuvent déterminer à tout moment comment et où un produit ou un composant a été fabriqué. Cela permet de respecter les exigences réglementaires et de minimiser les risques liés à la responsabilité du fait des produits.
Planification détaillée: l’une des fonctions les plus importantes est la planification détaillée. Elle permet une planification et un contrôle précis de la production, évite les goulots d’étranglement et maximise l’efficacité. Grâce à la fonction de planification détaillée (en anglais: Detailed Scheduling), les équipes d’usine utilisent de manière optimale les ressources disponibles, ce qui permet de réduire jusqu’à 70 % les efforts de planification.
Le contrôle qualité est un élément essentiel d’un MES. Un MES moderne améliore la qualité en temps réel grâce à la visualisation et au reporting: les données qualité sont collectées, analysées et visualisées, et les causes des défauts sont rendues transparentes. Cela permet de réagir rapidement aux problèmes de qualité et contribue à l’amélioration continue de la qualité des produits.
La planification du personnel joue un rôle important en fournissant des informations sur la disponibilité du personnel qualifié pour le processus de production, et ce dans les délais impartis.
La gestion des matériaux est une autre fonction centrale d’un MES. Elle garantit que la production est approvisionnée en temps voulu et en fonction des besoins avec les matériaux nécessaires. Les flux de matières premières peuvent être suivis avec précision jusqu’au produit fini. Les goulots d’étranglement sont évités, les matériaux peuvent être fournis en temps voulu, juste à temps. Cela contribue de manière significative au succès de l’ensemble de la production.
Ces fonctions, parmi d’autres, d’un MES contribuent à rendre la production plus efficace et à garantir la qualité des produits fabriqués.
Architectures MES
Les architectures MES offrent aujourd’hui une multitude de modèles qui répondent aux différentes exigences des entreprises. Les architectures MES traditionnelles sont souvent basées sur un modèle client-serveur classique, dans lequel la communication s’effectue entre un serveur central et plusieurs clients.
Les solutions basées sur le cloud sont devenues de plus en plus populaires ces dernières années, car elles offrent de nombreux avantages. Dans une solution basée sur le cloud, plusieurs serveurs se partagent le travail, ce qui contribue à la répartition de la charge et à la fiabilité. Ces solutions peuvent être exploitées soit dans le propre centre de données de l’entreprise, soit chez un fournisseur externe, la communication sécurisée via HTTPS étant alors essentielle.
Les solutions MES en cloud privé, qui fonctionnent directement dans le centre de données de l’entreprise concernée, offrent une sécurité et un contrôle supplémentaires. Ces différentes architectures permettent aux entreprises de choisir la solution la mieux adaptée à leurs besoins spécifiques et de maximiser la flexibilité et l’évolutivité de leurs systèmes MES.
Intégration du MES et de l’ERP
L’intégration des solutions MES et ERP, c’est-à-dire des systèmes d’exécution de la fabrication et des systèmes de planification des ressources d’entreprise, est essentielle pour une production transparente et efficace. Un MES fonctionne comme un niveau fonctionnel entre les systèmes ERP et les systèmes de contrôle des processus. Le MES constitue ainsi le niveau intermédiaire entre les processus de planification des ressources d’entreprise ERP et la fabrication. Une interface avec des systèmes tiers est également une caractéristique d’un MES moderne.
L’intégration du MES et de l’ERP offre aux fabricants une vue d’ensemble complète et transparente des processus de fabrication. Un tel système de gestion de la production est un élément important pour l’efficacité et la réussite de l’ensemble du processus de fabrication.
Un autre avantage de l’intégration du MES et de l’ERP est la réduction des stocks. Les notifications automatisées au système ERP offrent une meilleure vue d’ensemble du flux de matériaux et permettent de réaliser des économies dans la fabrication, le transport et le stockage. Une intégration transparente du MES et de l’ERP contribue ainsi de manière significative à l’amélioration de l’efficacité et à la réduction des coûts.
Défis liés à la mise en œuvre d’un MES
La mise en œuvre d’un MES pose de nombreux défis qui doivent être soigneusement pris en compte. L’un des plus grands défis consiste à intégrer non seulement les systèmes ERP existants, mais aussi les systèmes de gestion de la qualité (CAQ) et de maintenance. Cela nécessite des directives claires en matière de gestion des données et une communication efficace entre les systèmes.
Les exigences en matière de planification et de sécurité sont également des aspects importants à prendre en compte lors de la mise en œuvre d’un MES. Une planification insuffisante peut conduire à de mauvais résultats, tandis qu’une cybersécurité renforcée est nécessaire pour protéger les entreprises industrielles contre les cyberattaques.
La mise en œuvre d’un MES nécessite non seulement une expertise technique, mais aussi une étroite collaboration entre les différents services de l’entreprise afin de garantir que le système MES réponde aux exigences spécifiques.
Tendances et nouvelles technologies dans le domaine des MES
Le domaine des systèmes d’exécution de la fabrication est en constante évolution, les nouvelles technologies offrant des possibilités d’innovation attrayantes. L’une des évolutions les plus marquantes est l’utilisation de la technologie cloud dans les systèmes MES.
Celle-ci offre, par exemple,
- une disponibilité immédiate, une
- une évolutivité globale,
- un coût d’acquisition et d’installation réduit.
Les possibilités offertes par les applications innovantes dans le domaine de l’Internet industriel des objets (IIoT) constituent une autre tendance importante.
Les applications IIoT permettent par exemple
- l’automatisation complète des processus, la
- la surveillance et l’optimisation en temps réel des processus de production,
- l’utilisation de technologies innovantes telles que les capteurs et les interactions autonomes.
Ces technologies permettent aux entreprises de rester compétitives dans un monde numérique.
Les technologies permettant de prédire les événements, souvent regroupées sous le terme de « technologies jumelles numériques », constituent une autre tendance passionnante. Les modèles prédictifs, créés à l’aide de l’intelligence artificielle (IA) et de l’apprentissage automatique, peuvent prédire les problèmes futurs et ainsi éviter des temps d’arrêt coûteux. Les décisions fondées sur des données et basées sur des analyses et des alertes automatisées jouent un rôle important dans l’usine du futur.
Conseils pour une mise en œuvre réussie d’un MES
La mise en place réussie d’un MES nécessite une planification et une exécution minutieuses. Une première étape importante consiste à identifier les besoins et les objectifs spécifiques que le MES doit remplir. Il s’agit notamment d’objectifs tels que l’amélioration de l’efficacité, l’amélioration de la qualité et le respect des exigences de conformité et réglementaires.
La mise en place d’un MES doit se faire par petites étapes. Il est plus avantageux de commencer par tester le MES dans un domaine limité. Il est préférable de tester d’abord le MES sur des installations critiques afin d’obtenir des améliorations immédiates et de renforcer la confiance des employés dans le nouveau système. Des optimisations rapides contribuent à la réussite du déploiement progressif du MES.
Une communication ouverte et précoce sur le projet MES est essentielle pour impliquer toutes les parties prenantes et dissiper à l’avance les craintes ou les inquiétudes éventuelles. En outre, la formation des employés aux nouvelles technologies et aux nouveaux systèmes est très importante pour pallier la pénurie de main-d’œuvre et promouvoir l’acceptation du MES en tant que système complet.
Des programmes de formation ciblés et la mise en œuvre de stratégies de gestion du changement contribuent de manière significative à la réussite de l’introduction d’un MES.
Études de cas MES tirées de la pratique
Les rapports de référence des entreprises offrent des informations précieuses sur l’application pratique et les résultats obtenus avec les systèmes MES. Les exemples de clients de FORCAM ENISCO montrent comment les entreprises ont pu suivre et optimiser l’ensemble de leur chaîne de processus grâce à l’utilisation de notre solution MES FLEX et au développement de normes MES, avec de nombreux avantages tels qu’une plus grande efficacité ou le respect des réglementations et des normes ISO.
Du papier à la production numérique (usinage)
Dans cette success story, vous découvrirez comment la PME LOEW Präzisionsteile GmbH, située à Nuremberg, a amélioré son efficacité de production grâce à la fabrication numérique et à la solution MES FLEX.
Faciliter le respect des obligations de déclaration (secteur du textile et des matières plastiques)
Découvrez comment le groupe BWF, basé en Bavière, spécialiste mondial de l’industrie textile et plastique, optimise durablement sa production grâce à notre solution MES
Doublement de la capacité de production (technologie médicale, aéronautique et aérospatiale)
Découvrez dans ce rapport de référence comment la société suisse MPS AG augmente de manière significative et durable la valeur ajoutée dans la production grâce à la technologie numérique de FORCAM ENISCO.
Résumé
Les systèmes d’exécution de la fabrication performants, tels que la solution MES FLEX de FORCAM ENISCO, jouent un rôle central dans la fabrication moderne. Ils offrent des solutions complètes pour la surveillance, le contrôle et l’optimisation de l’ensemble des processus de production. Les avantages d’un MES sont multiples et comprennent la réduction des coûts, l’augmentation de la productivité, l’amélioration de la qualité et la visibilité en temps réel.
La mise en place réussie d’un MES nécessite une planification minutieuse, une communication ouverte et une formation continue des employés. Avec les bonnes stratégies et technologies, les entreprises peuvent rendre leurs processus de production plus efficaces et s’imposer dans le secteur très concurrentiel de l’industrie manufacturière. Laissez-vous inspirer par les possibilités et exploitez le potentiel d’un MES pour pérenniser votre production.