MES la fabrication à grande diversité et faible volume : pourquoi la composabilité est la nouvelle norme

La plupart des fournisseurs de systèmes d'exécution de la production vous diront qu'ils gèrent très bien la production à grande diversité et à faible volume. Mais est-ce vraiment le cas ?

C'est une question qui mérite d'être posée, car la production à grande diversité et faible volume (HMLV) remet discrètement en cause un postulat essentiel sur lequel MES traditionnels.

Un MES classique MES vous définissez un processus une seule fois et que vous l'exécutez pendant une longue période ; ainsi, l'effort de mise en place est réparti sur des milliers d'unités identiques. Mais ce modèle ne fonctionne plus dans un environnement HMLV. Lorsqu'un « lot » ne comprend qu'une poignée d'unités avant que vous ne passiez à une nouvelle configuration, le changement de configuration peut prendre autant de temps que la fabrication elle-même. La mise en place, qui n'était auparavant qu'une charge supplémentaire, devient alors la majeure partie du travail.

Par conséquent, l'un des aspects les plus importants à prendre en compte pour une usine HMLV lors de l'évaluation d'un MES l'architecture : quel système est capable de s'adapter à des changements constants sans transformer chaque nouvelle variante en un projet informatique de grande envergure ?

Dans cet article, nous examinerons pourquoi MES traditionnels ne répondent souvent pas aux besoins des processus HMLV MES pourquoi nous estimons que la modularité est désormais la norme la plus judicieuse pour les activités à forte diversité de produits, en particulier dans les secteurs réglementés tels que l'aérospatiale, la défense et les dispositifs médicaux.

MES traditionnelles ont longtemps constitué la réponse par défaut à un problème spécifique auquel de nombreux fabricants étaient autrefois confrontés : définir un processus optimisé et validé, puis l'exécuter de manière cohérente et à grande échelle. Pour une production stable et à grand volume, cette architecture rigide se justifiait pleinement. Elle impose en effet une standardisation des tâches censées rester cohérentes.

Mais HMLV ne reste pas immuable. Son atout réside dans le fait qu’elle se charge de la diversité de produits que les usines à grand volume évitent, ce qui signifie que le système d’exécution doit être capable de s’adapter à des changements constants.

C'est dans la gestion dynamique des variantes que les solutions traditionnelles commencent à montrer leurs limites. Dans une usine de fabrication sur commande, les ingénieurs sont constamment amenés à créer et à réviser des instructions de travail pour un catalogue de variantes de produits qui ne cesse de s'étoffer.

Si vous gérez cela sur papier ou au format PDF, les erreurs de gestion des versions sont pratiquement inévitables. L'opérateur en poste ne dispose d'aucun moyen fiable de savoir si la feuille qu'il a sous les yeux est exacte ou à jour, et cette incertitude peut s'avérer coûteuse.

Selon une étude comparative de l’APQC, les rebuts et les retouches représentent à eux seuls entre 0,6 % et 2,2 % du chiffre d’affaires d’un fabricant moyen. Dans une usine du secteur HMLV, l’un des principaux facteurs à l’origine de ces coûts peut souvent être attribué à quelque chose d’aussi simple qu’un opérateur suivant une instruction de montage qui n’est plus à jour.

À ce stade, votre première réaction serait sans doute de vous mettre en quête d’un MES plus configurable. Or, cette approche se heurte au même obstacle. En effet, même au sein d’une structure rigide, toute modification significative du système doit passer par le fournisseur ou un autre tiers. Lorsque vos instructions de fabrication changent chaque semaine, un système qui nécessite l’intervention d’un tiers pour s’adapter devient un goulot d’étranglement majeur.

UnMES composable MES constitué d'éléments modulaires, d'applications, d'agents, d'automatisations, de connecteurs et de tables, qui s'appuient sur un modèle de données régulé et sont assemblés et adaptés par les personnes chargées de la gestion des opérations.

C'est un aspect important pour une usine à forte diversité de produits, car ces modules vous permettent de réaliser ce qu'un système monolithique ne peut pas faire. Voici comment cela se traduit dans les quatre domaines où les opérations HMLV rencontrent le plus de difficultés.

Guides de procédure versionnés et Instructions de travail dynamiques, élaborés sans charge de travail supplémentaire pour le service informatique

Au lieu de gérer des milliers de documents statiques, les ingénieurs définissent une seule fois la logique de processus de référence, et le système génère les instructions précises pour un Ordre de travail ou d’un numéro de série donné. L’opérateur posté au poste de travail voit s’afficher la procédure d’assemblage adaptée à la pièce qu’il a sous les yeux, et non un classeur dans lequel il doit rechercher la bonne page.

Ces instructions sont rédigées, soumises à un contrôle de version et déployées dans le respect des règles de gouvernance; ainsi, l’usine utilise toujours la dernière version et il existe une trace précise des modifications apportées et de leur date. La rédaction « sans code » et en langage naturel permet d’éliminer le goulot d’étranglement que nous avons décrit précédemment. Les ingénieurs des procédés et de fabrication rédigent et révisent eux-mêmes les applications, dans le respect des règles de gouvernance, de sorte qu’une nouvelle variante n’ait pas à attendre dans la file d’attente d’un fournisseur.

Détecter les problèmes pendant que la compilation est encore en cours

De nombreux systèmes vous indiquent ce qui s'est mal passé une fois la fabrication terminée. Dans le cas d'une série de production longue, cela peut encore être rattrapé. En revanche, pour une série courte et à forte valeur ajoutée, un rapport a posteriori signifie souvent que la pièce est déjà bonne à jeter.

Une composable intègre des contrôles qualité en ligne afin de détecter les anomalies dès leur source. Une connectivité en périphérie spécialement conçue pour les machines, les capteurs et les appareils transmet des données en temps réel aux mêmes applications que celles utilisées par les opérateurs pendant la production.

Le système peut exiger que des données de qualité, une valeur de couple, une cote ou une validation soient enregistrées avant que l'opérateur ne passe à l'étape suivante, de sorte qu'une erreur soit détectée immédiatement plutôt qu'au moment du contrôle final. Les signaux en temps réel revêtent une importance accrue dans le cadre de productions à faible volume, tout simplement parce que la marge de manœuvre pour absorber une pièce rejetée est plus réduite.

VEKA en est un bon exemple. Après avoir remplacé un MES développé en interne MES Tulip, l’entreprise a réduit les erreurs d’étiquetage d’environ 88 % et les retours clients d’environ 60 %, en détectant les problèmes pendant le processus de fabrication plutôt qu’après l’expédition du produit.

Mise en service d'ici quelques semaines en commençant par les points sensibles

Une « preuve de concept » de 90 jours est désormais devenue l'expression couramment utilisée sur le marché pour désigner l'« agilité ». Pour une composable comme Tulip, le délai nécessaire pour aboutir à une première solution fonctionnelle se compte plutôt en semaines, car il n’est pas nécessaire de déployer l’ensemble du système avant que quiconque n’en perçoive la valeur. Vous appliquez une application à la difficulté la plus épineuse sur une ligne de production, vous en validez l’efficacité, puis vous développez le système à partir de là. Cette approche consistant à « commencer petit » est également la réponse à l’histoire des déploiements que nous avons évoquée plus haut, où c’est précisément le déploiement « tout ou rien » qui tourne mal.

Concilier agilité et traçabilité au sein d'un même système

Dans les secteurs où la diversité des produits est importante, comme les technologies médicales, l’aérospatiale ou la défense, la rapidité ne sert à rien si vous ne pouvez pas la valider. Ces équipes sont confrontées à un dilemme entre agilité et traçabilité, et elles ont généralement été contraintes de privilégier l’une au détriment de l’autre. Les instructions sur papier peuvent être modifiées facilement, mais elles compliquent la traçabilité. Un MES rigide et validé MES bonne MES tout en s’opposant à tout changement.

UnMES composable MES ces deux aspects. Chaque exécution est automatiquement enregistrée sous la révision appropriée ; ainsi, modifier une instruction par variante et conserver un historique clair et justifiable ne constituent plus que deux étapes d’un même processus. La gouvernance découle de l’architecture, ce qui signifie que les autorisations, les validations et le contrôle des versions s’appliquent par défaut à chaque application et à chaque modification.

Nous avons vu des équipes soumises à une réglementation évoluer à un rythme qui surprend même leurs propres services qualité.

Avon Technologies a mis en service deux lignes de production soumises à une réglementation en moins de six mois et a déménagé un site en six mois, au lieu des dix-huit habituels.

Next Pharma a procédé à une refonte complète de ses ERP MES existants MES neuf mois, avec un MES d'environ 90 applications connectées à SAP.

Dans les deux cas, la flexibilité et la traçabilité provenaient de la même architecture, ce qui permet à une entreprise HMLV soumise à une réglementation d'éviter d'avoir à choisir entre les deux.

Pour les usines à forte diversité de produits et à faible volume de production, la question de la flexibilité repose essentiellement sur l'infrastructure sous-jacente du système, et c'est composable qui permet au logiciel d'évoluer aussi rapidement que la gamme de produits, sans pour autant renoncer au contrôle de celle-ci. C'est à cette exigence que les principaux fabricants HMLV devraient soumettre leurs fournisseurs.

Les usines qui prennent une longueur d'avance dans la production à grande diversité de modèles sont généralement celles dont les logiciels s'adaptent au rythme de leur chaîne de production, où la mise au point d'une nouvelle variante ne prend qu'une matinée à un ingénieur, plutôt qu'un trimestre à un fournisseur. La prochaine fois qu'on vous présentera un système en le qualifiant de « flexible », la question la plus pertinente sera de savoir si votre propre équipe serait capable de le modifier dès demain sans avoir à faire appel à qui que ce soit.

Si vous souhaitez découvrir comment cela se traduit concrètement pour une activité caractérisée par une grande diversité de produits et de faibles volumes de production, n'hésitez pas à examiner de plus près Composable MES Tulip ou à discuter de votre gamme spécifique avec un membre de notre équipe.