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Computer Integrated Manufacturing Apparu dans les années 1980, le modèle CIM essai dapporter une réponse à la quête de performance des entreprises en démontrant.

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1 Computer Integrated Manufacturing Apparu dans les années 1980, le modèle CIM essai dapporter une réponse à la quête de performance des entreprises en démontrant que lautomatisation seule ne suffisait pas et quil est nécessaire de gérer la communication entre les différents niveaux structurels. La représentation la plus courante fait apparaître un découpage structurel de lorganisation de lentreprise et une communication spécifique entre les niveaux du modèle. Encore largement répandu et légitime de part la visualisation des couches métiers intégrants lhomme, les données et les moyens, il a rapidement mis en évidence certaines faiblesses, contraintes et limitations.

2 Computer Integrated Manufacturing Mécanismes déchanges construits autour dun transfert vertical de linformation (N-1, N+1) ce qui nécessite une remise en forme de linformation à chaque Interface (protocoles) Evolution vers des architectures dautomatisme réparties et/ou distribuées Capacité de traitement des composants

3 Transferts dinformations Protocoles de communication

4 (Manufacturing Execution System) n Système dinformation de latelier de production Marché encore jeune, il doit encore se structurer n Outils dexécution suivi et pilotage n Passerelle entre la planification (GPAO, ERP) et le contrôle commande Deux mondes qui ne savent pas bien communiquer entre eux sinon quà travers des développements spécifiques, et de ressaisies manuelles, sources de pertes de temps et de risques derreurs.

5 n Traduction : Système dexécution des fabrications u Le domaine est celui de lexécution, situé entre celui de la planification (ERP, PGI, GPAO) et le contrôle commande (Supervision et contrôle commande). (Manufacturing Execution System)

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7 Propose en exemple un modèle fonctionnel qui permet danalyser les flux dinformations mis en jeu par le MES et leur traitement.

8 1 Processus Planification production Produits à réaliser Par jour et par poste BE 3 Nomenclatures Gammes Produits nouveaux Consignes industrialisation Logistique 2 Recommande Pièces manquantes Appro. 8 Commandes éléments Maintenance et Informatique réseau 7 Demandes correctives Contrôle gestion 6 Taux rebuts Qtés produites Tps MO et machines Qualité 5 Confomité Relevés des contrôles Méthodes 4 Fiches dinstructions produits Contrôle production 0

9 Lordonnancement détaillé Séquence des produits à fabriquer, la quantité et les attributs comme la date dexécution. 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

10 Lexécution des productions Moteur dexécution multiprocédé et dallocation 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 lanalyse de production. Le contrôle de la qualité Mise en œuvre des méthodes de contrôle systématiques ou statistiques (SPC,SQC par ex.). Lanalyse de la production Indicateurs de qualité et de performance. Rapports de quantitatifs de production, taux de rendement globaux, par sous Ensembles.

11 Applications pilotage Applications surveillance RH Clients Achats Finance Informations pilotage Temps différé Temps réel

12 Ethernet se pose en médiateur afin de réduire la fracture entre le monde de linformatique de gestion et celui de la production. Ethernet devient un réseau fédérateur dès le niveau 2, on parle dEthernet atelier. Le MES par ses fonctionnalités, s adosse nativement tant sur le plan du pilotage que de la supervision de latelier de production.

13 Ces systèmes sont souvent maîtrisés par leur propriétaire, difficilement maintenables et sont un verrou à la réorganisation des flux dinformations et à leur optimisation. Chaque service à sa propre organisation et son propre système informatique annexe. à mis en œuvre une solution danalyse des causes de rebuts à laide dun tableur, alimenté par le report des analyses faites sur le terrain au format papier. à mis en œuvre une solution danalyse des causes darrêts machines à laide dune 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.

14 n Pas de remise en cause systématique de lorganisation de lentreprise Fournir des méthodes et des outils homogènes. Mise en place globale des mécanismes de circulation des informations de la production

15 Quel est le fournisseur de la matière première relative à la commande X ? Quel était létat de ma mesure (température four, durée, vitesse) pendant la fabrication de la commande ? Ou en est lencours datelier ? Quelle est la répartition de mes arrêts de production ? Quelle est la durée darrêt de cette machine au cours du mois dernier ? Quel réglage doit on effectuer sur le capteur Y ?…

16 Optimiser les processus et les ressources de production dans un MES, cest : Mesurer avant dagir 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 datelier et de fournir des tableaux de bord de pilotage de production. Ces indicateurs (TRS, MTBF, MTTR) permettent une véritable gestion des actifs (assets management).

17 n MTBF Mean Time Between Failure Temps moyen écoulé entre deux pannes n MTTR Mean Time To repaire Temps moyen mis pour réparer un système en panne n MTBE Mean Time Between Errors Temps moyen entre deux erreurs n MTTF Mean Time To Failure Temps moyen que met un système pour tomber en panne

18 Optimiser les processus et les ressources de production dans un MES, cest : Cest repenser les processus de production Pouvoir modéliser le savoir faire dans des processus, en assurer la traçabilité dexécution et la mesure de performance est un atout majeur. Le MES est loccasion de modéliser et repenser les processus de production. Il permet de mettre en place des outils damélioration des performences

19 Le MES permet de préparer les données et de les transmettre à lERP et rendre automatique la mise à disposition des résultats des sites de production pour le système de gestion. Optimiser les processus et les ressources de production dans un MES, cest : En se dotant doutils daide à la décision dynamiques Réactivité, diminution des saisies dans lERP, minimisation des taches dadministration des opérateurs

20 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, cest :

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22 Premier filtre : F Industries de process avec cycles de production continus et/ou batch ? F Industries manufacturières ? Dans le premier cas, les éléments essentiels seront : le module dhistorisation 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)

23 Quelle solution MES choisir ? Deuxième filtre : F Taille de lentreprise (budget potentiel) Rapide et ciblée ? Problème ponctuel sur une nouvelle ligne, Pilotage du flux tiré dans latelier 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)

24 Quelle solution MES choisir ? Troisième filtre : F Type de partenariat Compétences externes de conseil, formation et dintégration ? Ou Gestion de projet interne ? Dans tous les cas, il faut adopter une démarche projet rigoureuse avant de sengager dans le choix dune offre MES : Analyse de besoins Consultation des fournisseurs Établissement de la grille dévaluation des offres Benchmarking industriels

25 Encore faut-il que ces possibilités naient 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 lincapacité de dialoguer efficacement. Il est aujourdhui avéré que les véritables gains liés à la mise en place du MES viennent de la réactivité densemble du système. Cette réactivité permettra par exemple, de passer rapidement dun 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 lindisponibilité dune ressource (équipement, équipe de travail), en réaffectant les fabrications sur dautres ateliers en recalculant les performances attendues et réelles dans le nouvelle configuration de production. 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 dautant plus concret que son approche aura été faite globalement.

26 Avec une démarche sappuyant sur une modélisation opérationnelle des installation, la mise en place dun 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 lindustriel, 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 lon envisage ou non un déploiement multisite.

27 Les travaux sur la S95 ont été menés par lISA (Instrumentation, Systems & Automation Committee) sur la base des fonctionnalités du MES déjà identifiées par le MESA. (Il sagit du 95 ième projet traité par ce comité, et par coïncidence les travaux ont débuté en 1995). Normalisée par lANSI (American National Standards Institute), et rassemblant un formidable travail danalyse fine des process industriels et de leur traduction dans le MES, la S95 constitue aujourdhui une référence reconnue par lensemble des acteurs du domaine du MES. La norme S95 sattache à la formalisation des échanges autour du système de production vers les autres domaines de lentreprise. Conçue pour sappliquer à tous les types de production, elle nimpose pas de modèle dorganisation de lentreprise, ni darchitecture du système de production. Elle suggère toutefois un modèle physique de lentreprise extrapolé à partir de la norme S88 et une définition des fonctions et des flux dinformations basée sur le modèle PRM (Purdue University Reference Model) publié par lISA.


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