Concept d'avenir MES 4.0

L'industrie 4.0 décrit comment des pièces intelligentes communiquent avec les machines, trouvent de manière autonome le chemin optimal à travers la production et deviennent ainsi des produits finis sans commande centrale.

On parle ici de Cyber Physical Systems (CPS). L'homme assiste le système et n'intervient qu'en cas de besoin pour le réguler. Il en résulte inévitablement de grandes quantités de données qui fournissent des informations sur l'état actuel de l'ensemble du système et des différentes pièces à usiner.

Pour traiter ces données, l'industrie 4.0 prévoit des solutions informatiques décentralisées dans le cloud. Dans ce contexte, on lit encore peu de choses sur la connexion à un système ERP - contrairement aux systèmes MES.

Actuellement, de nombreux instituts de recherche et entreprises de fabrication se penchent sur l'industrie 4.0 et testent différentes approches pour concrétiser ces idées visionnaires.

Points de départ pour MES

Malgré toute la décentralisation, l'expérience a montré qu'une instance centrale de coordination et de synchronisation est bénéfique. Aujourd'hui déjà, les systèmes d'exécution de la fabrication bénéficient d'une grande densité d'enregistrement et de nombreux capteurs dans la production.

Ces données sont rassemblées dans une base de données de production centrale et donnent une image globale de la fabrication, qui constitue la base de décisions sûres et de l'optimisation des processus de fabrication.

L'industrie 4.0 a également besoin de transparence sur la base de données en temps réel et peut être efficacement soutenue par les capacités d'un MES. Grâce à la gestion centralisée et intégrative des données, un MES peut travailler très rapidement avec les informations disponibles, car il n'est pas nécessaire d'interroger plusieurs sources de données.

Le couplage des CPS autonomes à la base de données MES rend leur communication plus efficace - et donc aussi l'ensemble du système. De plus, le couplage à un système ERP est plus facile à réaliser de manière centralisée que décentralisée.

Pour qu'un Manufacturing Execution System réponde aux exigences de l'industrie 4.0, il doit apporter de nombreuses nouvelles fonctions et capacités. MES 4.0 regroupe ces besoins en un concept cohérent.

Cas d'application pratiques

Au sommet du MES 4.0 se trouve l'intégration horizontale, c'est-à-dire la mise en relation des données sur l'ensemble des ressources impliquées dans le processus de fabrication dans le but d'éviter les solutions autonomes isolées et les interfaces supplémentaires. La directive VDI 5600 parle ici des trois domaines de la fabrication, de la qualité et du personnel. Ceux-ci doivent toutefois être considérés de manière globale.

Grâce à son approche globale, la gestion intégrative des données MES garantit que toutes les ressources (machines, outils, personnel, paramètres de réglage, outillage, plans de contrôle) sont disponibles à temps et utilisées de manière optimale.

Cela favorise la supériorité d'une production industrielle 4.0 autonome grâce à une grande diversité de variantes et une capacité de livraison flexible. La capacité en ligne d'un système MES devient également une nécessité absolue.

Dans le cadre de la décentralisation des systèmes de production, outre la saisie et le traitement en temps réel, la capacité hors ligne des composants MES est également importante. Si la connexion d'une machine ou d'un capteur à la base de données centrale est perturbée, les composants intelligents doivent pouvoir combler ce temps.

Ceci est très important en vue d'une documentation sans faille et d'un déroulement optimal de la production. En raison des différents systèmes, l'industrie 4.0 exige l'utilisation d'une communication standardisée comme l'UMCM (Universal Machine Connectivity for MES) entre les machines et le système MES.

L'UMCM permet de connecter facilement les machines et de transférer les données nécessaires telles que l'horodatage, les compteurs, l'état des machines, les quantités et les valeurs de processus.

La direction d'une entreprise de production est de plus en plus impliquée dans les processus de décision liés à la production. Cependant, des décisions sûres ne peuvent être prises que si les responsables disposent des informations nécessaires sous une forme appropriée.

Le MES du futur met à disposition des chiffres clés ou d'autres évaluations sur les paramètres de production importants en temps réel et de manière adaptée au management. La transmission d'informations condensées de la production à un système ERP ou de Business Intelligence gagnera également en importance afin de pouvoir évaluer et optimiser les processus commerciaux de bout en bout.

En raison de la décentralisation des processus dans la production, les collaborateurs doivent également pouvoir agir de manière plus flexible. Les terminaux mobiles et les applications MES correspondantes mettent toutes les données à disposition exactement là où elles sont nécessaires. Quelques scénarios pratiques illustrent ce point :

Une maintenance intelligente

Un agent de maintenance est informé d'une panne de machine via son smartphone. Avec le même appareil, il peut immédiatement afficher les informations nécessaires sur la machine concernée, générer un ordre de travail en ligne et documenter les points problématiques sur place avec la caméra intégrée.

Les images sont automatiquement attribuées à l'ordre de travail et à l'historique de la machine. De même, l'agent de maintenance peut consulter les informations enregistrées sur les pannes précédentes.

Sur la base des données historiques et de l'état actuel, il peut décider quelles mesures doivent être prises et les mettre en œuvre immédiatement - et tout cela sans temps de déplacement ni écriture manuelle directement sur la machine.

Traçabilité mobile

Grâce à l'appareil photo intégré au smartphone, il est possible de réaliser des photos semi-finies ou finies.
les produits dans les stocks WIP peuvent être scannés via des transpondeurs. Avec une solution MES mobile, un contremaître peut ainsi identifier des matériaux et obtenir des informations supplémentaires lors de sa tournée de fabrication. Le lien entre le monde réel et son image virtuelle dans le MES est établi de manière presque triviale grâce à de telles fonctions.

Surveillance mobile de la production

Parmi les possibilités triviales offertes par les clients mobiles figure la disponibilité d'informations sur l'état actuel de la production ou de certaines ressources, indépendamment du lieu.

Un chef d'équipe peut ainsi s'informer sur le statut des commandes dans son domaine de responsabilité, même s'il est en réunion de production ou au bureau de son supérieur. Cela permet d'éviter les appels inutiles et de réduire les temps d'attente.

Perspectives

Certains des thèmes mentionnés sont déjà réalisables dans MES. Cependant, l'effort nécessaire pour cela est encore très élevé chez de nombreux fournisseurs MES. La plupart du temps, les systèmes ERP ne sont même pas encore préparés pour les concepts de fabrication décentralisée.

Les technologies et concepts futurs tels que MES 4.0 rendront les solutions actuelles plus intelligentes et plus flexibles. L'industrie 4.0 ne pourra pas se passer de MES. En particulier, les solutions MES modernes seront d'une importance élémentaire en tant que lien entre le système ERP et la production autonome.