MES (Manufacturing Execution Systems) - Les trois piliers de la rentabilité des industries à traitement par lots
Paris, le 14 juin 2013
La transformation des données en informations utiles est essentielle pour optimiser la production et tirer pleinement parti du potentiel commercial.
Aujourd'hui, les entreprises doivent être agiles et réactives face aux fluctuations du marché. Une gestion efficace des performances implique l'intégration de la planification, l'ordonnancement et la production, ainsi qu'une capacité d'adaptation immédiate aux changements. Marty Moran, responsable des produits MES chez AspenTech, rappelle ici les origines des « Manufacturing Execution Systems » (MES) et explique comment un investissement dans la technologie logicielle MES améliore la gestion des données, la production et les performances opérationnelles. Il explique également comment un tel investissement permet aux fabricants de transformer rapidement des données en profit.
L'évolution du MES
La livraison de produits toujours conformes aux attentes des clients aide les fabricants à rester compétitifs et à améliorer leur rentabilité. Un MES fournit les informations nécessaires pour optimiser les opérations, en donnant accès rapidement à des données précises et transparentes en temps réel. Armées d'informations en temps réel sur le fonctionnement de leurs opérations, les entreprises sont en mesure de prendre des décisions pertinentes et opportunes pour améliorer leurs résultats.
L'évolution du MES comporte trois principales étapes qui constituent les piliers de la rentabilité :
- Gestion plus efficace des données (MES 1.0 : intégration du passé)
- Amélioration de la production (MES 2.0 : l'ère de l'automatisation des méthodes de travail)
- Amélioration de la gestion des performances (MES 3.0 : la technologie en mouvement)
MES 1.0 : intégration du passé
Les MES (Manufacturing Execution Systems) sont apparus dans les industries de process il y a plus de 30 ans, lorsque les mini-ordinateurs sont enfin devenus suffisamment abordables pour y être utilisés. Les premières applications étaient principalement des systèmes d'historisation de données utilisés dans les grandes industries opérant en continu pour historiser des données chronologiques, afin d'établir des tendances et effectuer des analyses.
Au départ, les fabricants qui étaient principalement orientés fabrication par lots ont utilisé ces systèmes d'historisation de données, entre-temps adoptés par les industries opérant en continu, pour gérer les problèmes auxquels ils étaient confrontés. Cependant, pour ces fabricants, la plus grande partie de la production est orientée campagnes, avec des dates de début et de fin bien définies. Le systèmes d'historisation chronologique présentaient un certain intérêt pour l'analyse des cycles de production, mais l'analyse réelle des campagnes de production est devenue un processus complexe mobilisant du personnel. Elle impliquait de suivre différents types d'information, potentiellement issues de systèmes différents, toutes liées au même lot, et pas seulement des données chronologiques. Il fallait ensuite les superposer les unes aux autres pour déterminer le contexte approprié. Ce processus étant assez fastidieux, les ingénieurs effectuaient rarement ce type d'analyse tant qu'un client ne se plaignait pas de la qualité d'un lot.
À l'époque du MES 1.0, d'autres technologies couvrant des domaines tels que l'ordonnancement sont apparues et ont encore amélioré la rentabilité des opérations de production. Les outils d'ordonnancement alors développés offraient un environnement entièrement intégré entre l'ordonnancement et les opérations des usines, ce qui permettait une gestion collaborative de la production. Ils étaient conçus pour s'aligner sur les principaux processus métier. Les fabricants étaient en mesure de prendre des décisions en temps réel et de synchroniser la fabrication et la chaîne logistique.
Les logiciels MES continuant à progresser, les fondements d'une meilleure rentabilité des opérations de production ont été établis. A l'époque du MES 1.0, il était généralement nécessaire qu'un ingénieur expérimenté assure l'interface avec un système MES. Les utilisateurs occasionnels étaient intimidés ou devaient suivre une formation trop poussée. Toutefois, avec l'arrivée récente de nouvelles technologies, il leur est aujourd'hui possible de tirer parti de la puissance d'un système MES. Par exemple, certains fournisseurs de MES proposent des fonctions de recherche intelligente de type Google, afin de faciliter la tâche de l'utilisateur. Dans un système MES, la recherche intelligente a un fonctionnement similaire à celui de Google. Par exemple, pour rechercher le nom de balise de la température minimale du dépropaniseur, il suffit à l'utilisateur de taper « température déprop » pour que le logiciel recherche instantanément une correspondance. En résumé, il sélectionne la meilleure réponse, à l'instar de Google.
Une autre innovation récente a été le recours croissant à la Business Intelligence (BI), qui a révolutionné la manière dont les fabricants gèrent leurs activités. Il y a encore quelques années, les ingénieurs devaient généralement exporter manuellement les données du système d'historisation vers des outils standard tels qu'Excel pour effectuer les analyses de leur choix. Des améliorations ont ensuite permis de distribuer automatiquement les rapports produits pendant ce processus dans l'ensemble de l'entreprise via Microsoft SharePoint. Grâce aux nouvelles avancées technologiques, les systèmes d'historisation de données peuvent aujourd'hui actualiser les feuilles de calcul automatiquement, afin de les distribuer automatiquement dans l'ensemble de l'entreprise via SharePoint. Toutes ces évolutions ont permis d'accéder plus facilement aux informations sans devoir suivre une formation approfondie.
La gamme Aspen InfoPlus.21 a été initialement développée pour agréger des informations de traitement et de production dans un contexte cohérent, afin d'évaluer et d'améliorer les performances des usines. C'est aujourd'hui le socle de l'intégration et de la connexion des systèmes de contrôle d'usine et des ateliers avec les systèmes d'entreprise.
MES 2.0 : l'ère de l'automatisation des méthodes de travail
Tout au long des années 1990 jusqu'au début du nouveau millénaire, les fabricants ont commencé à reconnaître l'importance de l'automatisation des processus et des flux de travail, indispensable pour l'évolutivité et la capacité à répondre aux besoins croissants de l'entreprise. À lui seul, un système d'historisation de données n'était pas suffisant. Les fabricants devaient être en mesure de gérer tous les aspects du flux de production et de la gestion des commandes d'une usine. Cela englobait la conception et l'exécution des procédures d'exploitation standard, des ordres de travail et des protocoles de production pour la conformité procédurale et réglementaire. La conception consistait à définir la formule et le flux de travail d'un produit donné. L'exécution consistait à affecter l'ordre au terminal de l'opérateur approprié. Le système devait assurer une traçabilité complète, fournir un historique inaltérable et générer automatiquement des pistes d'audit et des rapports.
En outre, à l'époque du MES 2.0, les fournisseurs ont commencé à proposer une technologie orientée « contexte de production », plus axée sur la résolution des problèmes associés aux campagnes de production ayant des dates de début et de fin définitives. Cela impliquait d'utiliser un repère tel qu'un nombre de lots, un numéro de lot ou un type de mélange particulier, puis de collecter rapidement toutes les informations décrivant une période de production définie, quelle que soit la source de données. L'analyse du contexte de production permettait à l'utilisateur de superposer de façon transparente toutes les données utiles (par exemple, les données historiques, ERP, de laboratoire, etc.). Il était alors possible de déterminer visuellement les améliorations possibles ou d'effectuer des comparaisons avec des périodes de production passées similaires. Les données permettant de définir le contexte sont toutes les données relatives aux processus et aux événements nécessaires pour comprendre cette période de production. Cette technologie facilitait la tâche des utilisateurs qui devaient comparer visuellement des périodes de production antérieures et similaires, entre entités fonctionnelles, cellules de processus, secteurs et même entre plusieurs sites. Pour l'essentiel, l'introduction de cette technologie a permis aux fabricants par lots de dépasser les limites du MES 1.0.
Les outils logiciels introduits à l'époque du MES 2.0 ont apporté les fonctionnalités requises pour les éléments clés du modèle de production ISA S-95. Ce modèle approfondissait les protocoles d'échange d'informations pour différentes activités de gestion des opérations, telles que l'ordonnancement, la gestion des ressources et des définitions de produit, la production, la collecte de données, le suivi de la production et l'analyse des performances. Ces améliorations ont permis aux entreprises de mieux contrôler leurs opérations et de prendre de meilleures décisions par le déploiement standardisé des bonnes pratiques, l'amélioration de la cohérence opérationnelle et des rendements, ainsi que la réduction des coûts d'exploitation.
Aujourd'hui, le MES permet aux fabricants d'identifier les problèmes de performance des opérations de production, de déterminer leurs causes premières et de prendre des mesures correctives, le tout rapidement. aspenONE MES, par exemple, a été développé pour fournir aux entreprises des outils leur permettant d'améliorer leur rentabilité, de réduire la variabilité et de mieux utiliser leurs ressources. Les logiciels de gestion de la production qui ont vu le jour à l'époque du MES 2.0 sont étroitement intégrés aux systèmes d'historisation de données du MES 1.0. Ils améliorent les processus de fabrication et, en conséquence, le retour sur investissement.
MES 3.0 : la technologie en mouvement
Au cours du XXIe siècle, le monde a connu une véritable révolution avec les technologies interactives qui améliorent notre vie quotidienne, tant privée que professionnelle. Les nouveaux produits « intelligents » développés au cours de la dernière décennie ont apporté des fonctions avancées de communication et de collaboration, permettant de prendre des décisions plus rapidement et d'agir en tout lieu. La flexibilité, la facilité d'utilisation et la visualisation de données en temps réel sont des avantages importants pour les utilisateurs. Ces technologies plus intelligentes ont ouvert de nouvelles perspectives. Il est aujourd'hui plus important que jamais pour les industries à traitement par lots de rationaliser leurs processus pour améliorer leurs performances opérationnelles et gérer intelligemment les énormes quantités de données que produisent les usines de traitement, d'heure en heure et de minute en minute.
La Business Intelligence (BI) assouplit les conditions de travail des employés en améliorant l'accès aux données de production à tous les niveaux de l'entreprise pour accélérer la prise de décision. En outre, les notifications d'événements associées aux outils d'analyse mobiles permettent des ajustements rapides pour réduire l'impact des problèmes de production. Il s'agit là d'un aspect essentiel pour les industries de process, où de nombreux employés mobiles peuvent accéder à des données, tendances et alertes en temps réel, à tout moment et n'importe où.
Les directeurs d'usine et les ingénieurs de production peuvent utiliser la BI mobile à tout moment et n'importe où pour évaluer un problème et proposer des solutions beaucoup plus rapidement qu'avec des solutions bureautiques traditionnelles. La prévalence des appareils mobiles transforme les industries de process. Grâce aux solutions mobiles, les décideurs peuvent accéder immédiatement à des données importantes leur permettant de prendre rapidement des décisions pertinentes pour améliorer la rentabilité de leur entreprise. L'analyse simple d'informations de production, localement ou à distance, aide des leaders à faire face aux changements défavorables et à maintenir le bon fonctionnement de leur entreprise. La capacité à accéder à des données de production en temps réel et à les analyser présente des avantages considérables. Autrefois, les utilisateurs devaient se trouver dans la salle de contrôle ou devant un écran pour analyser et gérer les performances de production. La BI mobile s'est avérée plus efficace en équipant les utilisateurs d'outils de visualisation (cartes, graphiques, portails, etc.).
Pour les ingénieurs d'aujourd'hui, le message est simple : la BI mobile fournit la plate-forme idéale pour améliorer la rentabilité. Un logiciel mobile d'avant-garde tel qu'Aspen InfoPlus.21 Mobile accélère la prise de décision et la résolution des problèmes en présentant des informations critiques à jour. Les fonctionnalités de ce logiciel améliorent l'efficacité des employés en simplifiant les tâches courantes d'analyse d'ingénierie, telles que l'examen et la comparaison de données de traitement, en accélérant l'analyse des causes premières des problèmes et en facilitant la recherche d'indicateurs clés de performance qui permettent aux ingénieurs de répondre à de nouvelles conditions de traitement.
Les piliers de la rentabilité
Au cours des 30 dernières années, la technologie MES a considérablement évolué pour aider les fabricants à survivre sur des marchés de plus en plus concurrentiels. Les outils de gestion de données en temps réel et d'aide à la décision donnent accès aux informations de production pour permettre de traiter rapidement les problèmes de production qui ont un impact négatif sur l'efficacité, la qualité et la conformité aux réglementations. Le MES est en somme le noyau des opérations, qui relie toutes les fonctions de l'entreprise. C'est un ensemble intégré de logiciels de gestion des opérations de production et de support, conçu pour harmoniser et optimiser les usines.
Il en résulte une production efficace qui favorise l'excellence opérationnelle en permettant de prendre plus rapidement de meilleures décisions. Cette technologie logicielle aide les fabricants à assurer les performances constantes de tous leurs actifs. Elle souligne également l'importance de la gestion des performances en temps réel : planifier, exécuter, superviser et s'adapter immédiatement aux changements sur tous les horizons temporels. Comme en témoigne le passé, les MES ont établi les bases nécessaires pour aider les fabricants du monde entier à renforcer leur compétitivité et à capitaliser sur les piliers de la rentabilité.
À
propos d'AspenTech
AspenTech est l'un des principaux éditeurs
mondiaux de logiciels optimisant les opérations
des industries de type process, notamment dans les
secteurs de l'énergie et des produits chimiques,
ainsi que d'autres industries qui fabriquent des
produits à partir d'un procédé
chimique. Les solutions intégrées
aspenONE permettent aux industriels d'optimiser
leurs opérations d'ingénierie, de
production et de logistique en appui sur les meilleures
pratiques. Les clients d'AspenTech sont ainsi mieux
à même de renforcer leurs capacités,
d'améliorer leurs marges, de réduire
leurs coûts et d'assurer une utilisation plus
efficace de l'énergie. Pour voir comment
de grands industriels à travers le monde
utilisent les logiciels d'AspenTech pour optimiser
leurs opérations, rendez-vous sur www.aspentech.com
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