[Réponse expert] Quels avantages d’utiliser une solution MES vs Excel ?

SOMMAIRE

• Les limites d’Excel en environnement industriel
  • Modèle de données inadapté à la complexité de la production
  • Manque de support des standards industriels et des protocoles de communication
  • Limitations en matière de gestion des événements et des alertes
  • Difficultés à assurer la conformité réglementaire
• Avantages d’une solution MES
  • Modèle de données orienté objet et configurable
  • Connectivité industrielle native et support des standards de communication
  • Gestion des événements en temps réel et système d’alertes configurable
  • Fonctions avancées pour la traçabilité et la conformité réglementaire
  • Analyse de performance et optimisation de la production
  • Planification et ordonnancement avancés
  • Gestion de la qualité
  • Intégration avec les autres systèmes de l’entreprise
• Glossaire

L’industrie 4.0, caractérisée par l’interconnexion, l’automatisation et l’analyse des données, impose de nouvelles exigences aux systèmes de gestion de la production. Face à cette évolution, les entreprises doivent adopter des solutions logicielles capables de répondre à ces défis.

Bien qu’Excel puisse sembler être une option accessible, ses limitations techniques le rendent inadapté aux besoins de l’usine intelligente. En revanche, un système MES (Manufacturing Execution System) offre une plateforme spécialisée et robuste pour optimiser les processus de production, améliorer la qualité et assurer la traçabilité.

Les limites d’Excel en environnement industriel

Modèle de données inadapté à la complexité de la production

Le modèle de données bidimensionnel (lignes et colonnes) d’Excel est insuffisant pour représenter les relations complexes entre les entités de production (produits, ordres de fabrication, opérations, ressources, etc.). La gestion des nomenclatures multi-niveaux, des gammes de fabrication complexes, des contraintes de planification et des flux de matières devient rapidement fastidieuse et source d’erreurs. L’absence d’un modèle de données relationnel ou objet limite la structuration, la cohérence et la possibilité d’effectuer des requêtes et analyses complexes.

Manque de support des standards industriels et des protocoles de communication 

Excel ne prend pas en charge nativement les standards de communication industriels tels qu’OPC-UA, MQTT ou Modbus. Ces protocoles sont pourtant essentiels pour échanger des données en temps réel avec les automates programmables (API), les systèmes SCADA et les capteurs de l’Internet des objets (IoT). L’intégration d’Excel avec les systèmes d’automatisation nécessite des solutions de contournement complexes et coûteuses à mettre en œuvre et à maintenir.

Limitations en matière de gestion des événements et des alertes 

Excel ne possède pas de mécanismes robustes pour gérer les événements de production en temps réel, tels que les arrêts machine, les défauts qualité, les manques de matières ou les dépassements de délais. La détection et la notification des événements critiques reposent généralement sur des macros ou des scripts personnalisés, difficiles à développer, à maintenir et à faire évoluer. L’absence d’un système d’alertes centralisé et configurable limite la réactivité face aux événements et la prise de décision rapide.

Difficultés à assurer la conformité réglementaire

Dans les industries réglementées telles que la pharmacie, l’agroalimentaire et l’aéronautique, la traçabilité et la conformité aux normes sont des exigences critiques. Excel ne fournit pas les outils nécessaires pour assurer une traçabilité complète des produits, des processus et des opérations, ce qui rend difficile la conformité aux Bonnes Pratiques de Fabrication (BPF) et aux autres réglementations sectorielles. La gestion manuelle des enregistrements de production, des signatures électroniques et des rapports de conformité est une source potentielle d’erreurs et peut s’avérer chronophage.

Avantages d’une solution MES

Modèle de données orienté objet et configurable

Les MES modernes s’appuient sur un modèle de données orienté objet qui représente fidèlement les entités et les relations complexes de l’environnement de production. Ce modèle est généralement configurable et extensible, ce qui le rend adaptable aux spécificités de chaque industrie et de chaque entreprise. Il facilite la structuration des données, assure l’intégrité référentielle et simplifie les requêtes complexes.

Connectivité industrielle native et support des standards de communication

Les MES intègrent nativement des connecteurs et des pilotes pour communiquer avec une large gamme d’équipements industriels, tels que les API, les SCADA, les capteurs, les lecteurs de codes-barres et les machines CNC. Ils supportent nativement les principaux standards de communication industriels, tels qu’OPC-UA, MQTT et Modbus, ce qui garantit un échange de données fiable, sécurisé et en temps réel.

Gestion des événements en temps réel et système d’alertes configurable

Les MES disposent d’un moteur de gestion des événements qui capture, traite et notifie les événements de production en temps réel. Ce moteur est généralement configurable, ce qui offre la possibilité de définir des règles et des seuils pour déclencher des alertes en fonction de la criticité des événements. Les alertes peuvent être notifiées par e-mail, SMS ou via l’interface utilisateur du MES, ce qui accélère la réactivité et la prise de décision.

Fonctions avancées pour la traçabilité et la conformité réglementaire

Les MES offrent des fonctionnalités spécifiques pour assurer la traçabilité des produits, des processus et des opérations, conformément aux exigences réglementaires. Ils gèrent les lots de production, les numéros de série, les historiques de production, les signatures électroniques et les rapports de conformité. Ces fonctionnalités facilitent les audits de conformité, la gestion des rappels de produits et la démonstration de la conformité aux bonnes pratiques de fabrication.

Analyse de performance et optimisation de la production

Les MES offrent des outils d’analyse de performance qui permettent de suivre les indicateurs de production (TRS, OEE, etc.) en temps réel, d’identifier les goulots d’étranglement et d’optimiser l’utilisation des ressources. Grâce à ces analyses, les entreprises peuvent améliorer leur productivité, réduire les coûts et améliorer la qualité de leurs produits.

Planification et ordonnancement avancés

Les MES intègrent des fonctionnalités de planification et d’ordonnancement avancées qui prennent en compte les contraintes de production en temps réel (disponibilité des matières, capacité des machines, compétences des opérateurs, etc.). Ces fonctionnalités permettent d’optimiser les séquences de production, de minimiser les temps d’arrêt et de respecter les délais de livraison.

Gestion de la qualité

Les MES intègrent des fonctionnalités de gestion de la qualité qui permettent de suivre les non-conformités, de gérer les actions correctives et préventives (CAPA) et d’assurer la conformité aux normes de qualité.

Intégration avec les autres systèmes de l’entreprise

Les MES s’intègrent avec les autres systèmes de l’entreprise, tels que l’ERP, le PLM et les systèmes de gestion de la qualité. Cette intégration permet de créer un système d’information cohérent et interconnecté, qui facilite la communication et la collaboration entre les différents services de l’entreprise.

Pour l’expert IT, le choix d’un MES représente un investissement stratégique qui modernise le système d’information industriel, optimise la production et améliore la compétitivité de l’entreprise. Alors qu’Excel peut être utilisé ponctuellement pour des tâches simples, le MES offre une solution complète, robuste et évolutive pour gérer la complexité de l’industrie 4.0. Le MES surmonte les limitations d’Excel en matière de modèle de données, de connectivité industrielle, de gestion des événements et de conformité réglementaire. Il offre également des avantages en termes de performance, de scalabilité, de sécurité et d’intégration avec les autres systèmes de l’entreprise.

L’adoption d’un MES est essentielle pour les entreprises qui souhaitent optimiser leurs processus de production, améliorer la qualité de leurs produits et se conformer aux exigences de l’industrie 4.0.

Auteur : Philippe Allot, Responsable de l’offre MES chez Codra

Glossaire

API (Application Programming Interface) : interface qui connecte des logiciels, des services et des applications aux environnements différents afin qu’ils puissent connecter leurs données.

CAPA (Corrective Action and Preventive Action) : système d’actions correctives et préventives qui englobe l’ensemble des mesures visant à analyser et corriger les problèmes de qualité pour empêcher qu’ils ne se reproduisent.

CNC (Computer Numerical Control) : processus par lequel les instructions sont combinées pour définir la façon dont une machine CNC se déplace et fonctionne.

ERP (Enterprise Resource Planning) : système d’information permettant de gérer et suivre au quotidien, l’ensemble des informations et des services opérationnels d’une entreprise.

IoT (Internet of Things) : réseau d’objets et de terminaux connectés équipés de capteurs, et de technologies, leur permettant de transmettre et de recevoir des données entre eux et avec d’autres systèmes.

MES (Manufacturing Execution System) : logiciel conçu pour optimiser le processus de production par le suivi, la documentation et le contrôle de l’intégralité du cycle de production.

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) : protocole open source de messagerie qui assure des communications non permanentes entre des appareils par le transport de leurs messages.

Modbus : protocole de communication de la couche ISO applicatif, permettant à des composants électroniques industriels de communiquer entre eux,

OPC-UA (Open Platform Communications Unified Architecture) : protocole de communication omni-plateforme d’automatisation industrielle (robots industriels, machine-outils et automates programmables industriels).

PLM (Product Lifecycle Management) : processus de gestion du parcours complet d’un produit depuis sa conceptualisation, son développement, sa mise en service et sa mise au rebut.

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) : architecture permettant aux organisations industrielles de gérer, surveiller et contrôler les processus, les machines et les usines.

TRS (Taux de Rendement Synthétique) ou OEE (Overall Equipment Effectiveness) : indicateur destiné à suivre le taux d’utilisation de machines