Internet Industriel des Objets IIOT : Gagner le contrôle avec MES

Toujours sur la clôture d'un système d'exécution de fabrication? Il est temps de passer au MES
Les développeurs de logiciels ERP, les revendeurs et même les consultants peuvent ne pas aimer entendre cela, mais quelle que soit la puissance du système, cela peut laisser quelques questions sans réponse concernant l'atelier. Par exemple, un système de planification des ressources d'entreprise (ERP) correctement mis en œuvre fait un excellent travail de collecte des données de production, mais une grande partie n'arrive qu'après que l'opérateur a pointé pour la journée, que l'entrepôt a émis le matériel ou le travail est marqué comme terminé. Des trous similaires existent autour des activités de maintenance des machines, du contrôle des documents et de la qualité, du suivi des travaux en cours (WIP) et du Saint Graal de la planification des ressources d'entreprise – la planification de la production finie.

Les systèmes d'exécution de fabrication fournissent une foule d'outils qui rendent les processus de fabrication plus efficaces, plus prévisibles et plus rentables.

Les fabricants font face à ces lacunes depuis des années. Certains ont acheté des modules ERP en option ou des solutions logicielles complémentaires pour combler les lacunes; d'autres ont simplement vécu avec une visibilité loin d'être idéale, s'appuyant sur les connaissances tribales et les fréquents déplacements dans la zone de production pour compenser ce qui manque à l'ERP.
Cependant, rien de tout cela n'a pour but de dénigrer l'ERP de quelque manière que ce soit, car où seraient les fabricants et les commerçants sans ses puissantes capacités? Cela dit, aucun système logiciel ne peut être tout pour tout le monde. L'ERP peut être une excellente solution pour le front office, l'entrepôt et les équipes de vente, de service client et d'achat, mais l'atelier? Meh.
«En fin de compte, l'ERP est un outil très orienté métier», a déclaré Raffaello Lepratti, vice-président mondial pour le développement commercial et MOM pour la gestion des opérations marketing chez Siemens Digital Industries Software, Plano, Texas. "Il vous indique la quantité de matériel que vous devez acheter et les commandes des clients qui doivent être expédiées, mais très peu de choses sur la façon dont ce matériel est consommé ou s'il existe un goulot d'étranglement qui affectera les livraisons de produits. Un système d'exécution de fabrication (MES) répond à ces questions et plus encore. »
Onze fois mieux
Bien que la collecte de données en temps réel et d'autres fonctions MES basées sur des machines aient commencé à apparaître bien avant 1997 (notamment avec le développement des systèmes SCADA au début des années 1970), c'était l'année où la Manufacturing Enterprise Solutions Association a publié MESA-11, un document décrivant les 11 fonctions de base du MES. Ceux-ci inclus:

Gestion des opérations.
Expédition des unités de production.
Suivi des produits et généalogie.
La gestion de la main-d'œuvre.
Gestion de la qualité.
Gestion de la maintenance.
Collecte et acquisition de données.
La gestion des processus.
Analyse de performance.
Contrôle des documents.
Allocation et statut des ressources.

Comme indiqué dans «Manufacturing Execution Systems: The Missing Link», dans le numéro d'octobre 2019 de Manufacturing Engineering, MES peut être considéré comme un ERP pour l'atelier. Comme sa grande soeur, la gestion des opérations de fabrication (MOM), MES fournit une multitude d'outils qui rendent l'usinage, la fabrication de tôles, le moulage par injection plastique, l'impression 3D et pratiquement tous les autres processus de fabrication plus efficaces, plus prévisibles et plus rentables.

L'une des principales fonctions de tout MES est d'avertir le personnel de l'atelier lorsqu'une machine tombe en panne.

Armez-vous
Vous pensez peut-être: «Hé, notre système ERP exécute la plupart ou même la totalité de ces 11 fonctions. Pourquoi devrions-nous investir encore plus d'argent et passer plus de temps à mettre en œuvre un système qui reproduit ce que nous avons déjà? »
C’est une bonne question. Mais tout comme la version Reader’s Digest de «War and Remembrance» pourrait donner aux lecteurs une idée approximative des personnages du roman à succès d’Herman Wouk, seule la version intégrale explique les horreurs de la guerre et ses effets sur ceux qui l’ont endurée. Certes, l’atelier n’a rien à voir avec un conflit mondial (même si cela peut parfois être le cas), mais c’est ce que MES apporte à la table de fabrication: une vue complète du processus de production, avec des informations à la fois opportunes et détaillées.
Cette visibilité est devenue plus critique ces dernières années, voire ces derniers mois. À la lumière de l’adoption par l’industrie manufacturière de l’IIoT (Internet des objets industriels), il est clair qu’il est nécessaire de mieux comprendre les processus de production. Et comme Andrew Robling, chef de produit senior chez Epicor Software Corp., Austin, Texas l'a expliqué, la crise du COVID-19 n'a fait qu'exacerber l'appel à de larges capacités de MES.

Accuride Corp., un fabricant de roues et de composants d'extrémité de roue pour les constructeurs mondiaux de véhicules commerciaux, utilise la plate-forme de fabrication intelligente Plex pour enregistrer les transactions de production de fabrication en temps réel.

«Avant la pandémie, quelqu'un pouvait toujours se rendre à l'atelier s'il avait une question sur une pièce ou un processus», a déclaré Robling. «Aujourd'hui, nous avons un grand nombre de personnes travaillant à distance, et elles doivent rester au courant des activités de production. Et comme l'IIoT nous l'a montré, les fabricants s'intéressent de plus en plus aux données machine, à une meilleure visualisation et à l'automatisation dans la mesure du possible. Le MES joue un rôle dans tout cela. »
Mike Hart était d'accord. Le directeur de la stratégie produit pour la fabrication et l'IdO industriel chez Plex Systems Inc., Troy, Michigan, Hart a souligné trois développements relativement récents qui rendent le MES à la fois plus facile à mettre en œuvre et plus important que jamais pour les fabricants. Le premier d'entre eux est exactement comme l'a expliqué Robling: la capacité du logiciel MES compatible IIoT à fournir des informations contextuelles sur l'ensemble des processus d'usinage et de fabrication, ainsi que sur ceux des fabricants non discrets basés sur des processus.
Clarifier le cloud
Il y a aussi l'informatique et le stockage de données basés sur le cloud. Non seulement le cloud facilite la collaboration des utilisateurs et le partage d'informations par rapport aux systèmes logiciels sur site, mais avec les déploiements SaaS (logiciel en tant que service), ils deviennent également plus rentables. Et enfin, il y a l'industrie 4.0, dont la mise en œuvre dépend en partie des types d'informations numériques fournies par MES. «Le cloud, IIoT et MES sont toutes d'excellentes technologies que les fabricants peuvent utiliser pour commencer leur transformation numérique de manière évolutive», a déclaré Hart.

Accuride Corp., un fabricant de roues (comme celle-ci) et de composants d'extrémité de roue pour les fabricants mondiaux de véhicules commerciaux, utilise la plateforme de fabrication intelligente Plex pour enregistrer les transactions de production de fabrication en temps réel.

Il y a d'excellentes raisons de le faire, a-t-il ajouté. «Chaque fabricant est différent, mais la plupart voient des améliorations significatives sur un large éventail de paramètres d'atelier après avoir investi dans le MES.» Un exemple est MPI Corp., Indianapolis, qui exploite des sociétés impliquées dans l'entretien et la distribution de matériaux en rouleaux plats, l'emboutissage des métaux, le traitement thermique et d'autres processus de finition. «MPI collecte des données sur les machines depuis des années, mais a enregistré une réduction de 30% des temps d'arrêt imprévus, ainsi que des réductions de 10% de la maintenance planifiée, des temps de transition des tâches et de leur coût total de qualité», a déclaré Hart.
Raffaello Lepratti a offert des succès similaires en MES et IIoT, mais voit les choses un peu différemment sur le sujet de l'Industrie 4.0. Il a laissé entendre que la communauté manufacturière avait encore un long chemin à parcourir. «L'industrie 4.0 reste une vision», a-t-il déclaré. «Oui, nous avons beaucoup de matériel technologiquement avancé et il continue de devenir de plus en plus intelligent chaque jour, mais la plupart d'entre eux ne sont pas encore décentralisés, capables de penser par eux-mêmes et de s'auto-organiser. C'est ce qui sera nécessaire pour réaliser tout ce que promet la quatrième révolution industrielle. »
Une autre idée qu’il aimerait dissiper est que le MES ne sera plus nécessaire une fois que l’IIoT sera plus avancé. «Il y a beaucoup de confusion et de bruit sur le marché sur ce point, et il est important de reconnaître que les deux sont complémentaires et non contradictoires», a-t-il déclaré. «Je ne pense pas non plus que le cloud soit indispensable pour une implémentation MES. Tous les secteurs ne sont pas prêts à digérer le cloud et, pour diverses raisons, resteront engagés dans l'informatique sur site. Cela dit, la plupart commencent à voir les avantages du tableau de bord sur le cloud ou parfois de la planification sur le cloud, même s'ils ne s'exécutent pas nécessairement sur le cloud. "

MES apporte à la table de fabrication une vue complète du processus de production, avec des informations à la fois opportunes et détaillées.

Répondre aux besoins
Epicor's Robling a ses propres histoires de réussite d'exécution de fabrication à partager, au moins l'une d'entre elles avec une touche COVID-19. «Parce que le MES est de plus en plus facile à mettre en œuvre et plus puissant, nous avons certainement vu plus de magasins s'engager dans cette voie au cours de la dernière année», a-t-il déclaré. «En fait, l'un d'entre eux – le mouleur par injection plastique Plasti-Coil / Tri-Tec Corp. à Lake Geneva, Wisconsin – a achevé sa mise en œuvre MES juste avant le début de la pandémie, et leur directeur financier, Patrick Austin, a noté qu'il s'agissait d'un une aide formidable. Il a dit ceci: «Nos clients médicaux avaient besoin de commandes accélérées et accélérées, et voulaient savoir quand nous pourrions leur obtenir leurs pièces. Avec Epicor Advanced MES, nous avons pu déposer une commande dans notre planificateur et prédire avec précision quand elle se terminerait. ""
Pandémie ou pas, Robling et les autres personnes interrogées pour cet article décrivent le monde actuel du Big Data alimenté par l'IIoT et des machines-outils équipées de capteurs comme l'environnement idéal pour une solution MES. Les fabricants peuvent rapidement collecter autant ou aussi peu de données qu'ils le souhaitent à partir de l'atelier de production et les transmettre à leur système ERP ou les consommer d'une autre manière, y compris des analyses avancées, des tableaux de bord configurables par l'utilisateur et une surveillance à distance. La dernière application est particulièrement pertinente compte tenu de la poussée de l'industrie pour l'automatisation, une autre technologie dont l'adoption s'est accélérée en raison du COVID-19.
Quel que soit le système et la manière dont il est mis en œuvre, cependant, toutes les sources de cet article recommandent fortement aux magasins de toutes tailles de se pencher sérieusement sur le MES maintenant plutôt que plus tard. Compte tenu de ses capacités avancées de planification finie, de sa gestion de la qualité en boucle fermée, de son suivi des stocks en temps réel et de son intégration potentielle avec des machines CNC et d'autres types d'équipements de production, MES offre des possibilités sans précédent d'amélioration et de contrôle des processus.

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