Qu'est-ce qu'un logiciel MES (Manufacturing Execution System) ?

Dans le paysage industriel actuel, caractérisé par un contexte de plus en plus incertain et une quête constante d’efficacité, la digitalisation est devenue un impératif. Au cœur de cette transformation se trouve le logiciel MES (Manufacturing Execution System), une solution logicielle stratégique qui comble le fossé entre la planification de l’entreprise (ERP) et le contrôle des opérations de production. Mais qu’est-ce qu’un MES exactement et comment peut-il propulser votre usine vers l’industrie 4.0 ? 

Qu'est-ce qu'un logiciel MES ?

La définition d'un logiciel MES

Un logiciel MES, ou Manufacturing Execution System, est un logiciel dédié à la gestion et à l’optimisation des activités de production au sein des ateliers. Il agit comme une passerelle entre les systèmes de planification stratégique, comme l’ERP (Enterprise Resource Planning), et les opérations en temps réel sur le terrain. En centralisant les données de production, il permet de surveiller, d’analyser et d’améliorer les processus industriels. Son objectif principal est de garantir que chaque ressource (machines, opérateurs, matières premières) est utilisée de manière optimale pour produire des biens de qualité, dans les délais prévus.

Le MES joue un rôle central, agissant comme un « chef d’orchestre » qui coordonne les activités, synchronise les équipements, et assure une traçabilité complète à chaque étape du processus de fabrication.

Quels sont les bénéfices d'un logiciel MES ?

L’adoption d’un MES apporte une multitude d’avantages concrets qui impactent directement la performance et la rentabilité de votre entreprise, répondant à de nombreux enjeux des ateliers de production à l’ère de l’industrie 4.0:

  • Amélioration de la productivité et de l’efficacité : En optimisant les flux de travail, en réduisant les temps d’arrêt, en identifiant les goulots d’étranglement et en ayant une meilleure supervision de l’ensemble de la production.
  • Réduction des coûts : En permettant un gain de temps, une réduction du nombre de rebuts grâce à l’animation de la qualité et de l’amélioration continue, ainsi qu’en optimisant les niveaux d’inventaire et en réduisant les coûts liés à l’entreposage. 
  • Augmentation de la qualité des produits : Grâce à un contrôle qualité en temps réel, la détection précoce des déviations et une traçabilité complète.
  • Visibilité et contrôle accrus : Le MES fournit une vue en temps réel des opérations via des tableaux de bord interactifs (suivi des ordres de fabrication, taux de rebuts, cadences de production, état des équipements).
  • Traçabilité complète et conformité réglementaire : Assure la traçabilité complète des matériaux et des produits finis, et la conformité aux normes telles que ISO 9001, IATF 16949, GMP, ISO 13485, ISO 14001 et ISO 45001.
  • Optimisation de l’utilisation des équipements : Le MES collecte automatiquement les données nécessaires pour calculer le TRS (Taux de Rendement Synthétique) et le TRG (Taux de Rendement Global), offrant une vision claire des performances des machines.
  • Agilité et réactivité : Permet d’identifier immédiatement les anomalies, de prioriser les interventions et d’optimiser les performances globales des ateliers.

Les blocs fonctionnels d'un logiciel MES

Pour offrir ces bénéfices, un logiciel MES s’articule autour de plusieurs modules ou blocs fonctionnels clés. Ces fonctionnalités sont définies par la norme ISA-95 et interagissent avec les différents niveaux de la pyramide de l’automatisation.

Cette pyramide détaille les différents niveaux de transmission de l’information,

  • Planification à moyen terme par l’ERP, 
  • Supervision de la production par le MES 
  • Supervision des automates industriels par le SCADA 
  • Pilotage d’une section de l’usine par les automates
  • Actions et captation d’information terrain par les capteurs et actionneurs

1. Contrôle de la production et suivi en temps réel

Ce module est le cœur opérationnel du MES, visant à assurer une efficacité optimale et constante de la production.

  • Supervision de production : Offre une vue en temps réel des opérations, permettant d’identifier immédiatement les anomalies et d’optimiser les performances.
  • Analyse TRS/TRG : Collecte les données pour calculer le Taux de Rendement Synthétique (TRS) et le Taux de Rendement Global (TRG), identifiant les axes d’amélioration pour maximiser l’utilisation des ressources.
  • Planification / Ordonnancement : Simplifie la planification en offrant une vue d’ensemble de l’occupation des machines, la disponibilité des opérateurs et les priorités des commandes, minimisant ainsi les temps morts et les retards.

2. Gestion et suivi des Ordres de Fabrication

Ce module est crucial pour la définition et le contrôle des processus de fabrication. Il englobe :

  • La création d’ordres de fabrication.
  • La génération de plannings détaillés.
  • Le suivi de l’avancement de la production.
  • La gestion des ressources et des équipements en temps réel.
  • La collecte continue des données de production.

L’objectif est d’assurer la coordination entre la planification et l’exécution, de garantir une production fluide et efficace, et d’améliorer la productivité et la qualité des opérations de fabrication.

3. Connexion aux équipements de production

Le MES récupère des données de production à partir des systèmes de contrôle et de supervision. Cette connexion est essentielle pour une gestion optimale des opérations de fabrication.

  • Intégration aux Automates Programmables (PLC) : Le MES utilise des serveurs OPC (OPC UA, OPC DA) ou le protocole Modbus pour échanger des données avec les PLC et d’autres systèmes de contrôle.
  • Systèmes SCADA : Le MES récupère des données des systèmes SCADA pour une visualisation en temps réel et une analyse des performances.
  • Capteurs et Actionneurs : Les capteurs transmettent des données en temps réel (température, humidité, position, etc.) au MES, qui les utilise pour anticiper les besoins de maintenance et les pannes, ainsi que pour surveiller et contrôler les processus de fabrication.
  • Connecteurs Industriels Spécifiques : Ces connecteurs simplifient l’intégration en fournissant des interfaces et des protocoles de communication préconfigurés.
  • Gateway IoT et Connectivité Cloud : Les données des équipements sont collectées via des capteurs IoT et transmises à une plateforme cloud, où le MES les utilise pour la gestion des opérations.

Les avantages incluent la surveillance en temps réel, l’optimisation des opérations, l’amélioration de la qualité, et l’analyse et la prise de décision basées sur les données.

4. Connexion à l'environnement informatique

L’intégration d’un MES avec d’autres logiciels est essentielle pour créer un écosystème de production cohérent et optimisé.

    • ERP (Enterprise Resource Planning) : Le MES assure la synchronisation des commandes de production, des stocks et des coûts. Il intègre les ordres de fabrication, les nomenclatures, les calendriers de production et les inventaires, et synchronise les niveaux de stock en temps réel.
    • PLM (Product Lifecycle Management) : Le MES gère les changements et la traçabilité en synchronisant les données sur les modifications de conception et les processus de fabrication. Il assure la traçabilité complète du produit et une gestion centralisée des données.
    • CAO (Conception Assistée par Ordinateur) : Le MES récupère les données de conception et les instructions de fabrication. Il synchronise les mises à jour des modèles de produits, garantissant que la production respecte les spécifications de conception les plus récentes, ce qui réduit les erreurs et permet des changements de conception rapides.
    • GMAO (Gestion de Maintenance Assistée par Ordinateur) : Le MES transmet des informations sur les arrêts machine, permettant à la GMAO d’analyser les délais et la fréquence des interventions. De plus, les données du MES sur l’état des équipements alimentent la maintenance prédictive, assurant que les réparations sont planifiées de manière proactive, minimisant ainsi les perturbations de la production. L’intégration est d’autant plus facile avec la GMAO développée par Bassetti, TEEXMA FOR MAINTENANCE.
    • SMQ (Système Management de la Qualité) Le logiciel MES et le SMQ travaillent en synergie pour garantir la qualité des produits. Le MES assure un suivi en temps réel des non-conformités, permettant une gestion efficace des problèmes. Il gère également la métrologie en lien direct avec les contrôles de production et intègre le SPC (Statistical Process Control) pour prévenir les défauts. L’intégration est d’autant plus facile avec le SMQ développé par Bassetti, TEEXMA FOR QUALITY.
    • WMS (Warehouse Management System) L’intégration d’un WMS (Warehouse Management System) est complémentaire au MES. Tandis que le MES pilote la production, le WMS optimise la logistique de l’entrepôt en gérant les flux de matières premières vers les lignes de production et en organisant le stockage des produits finis, assurant ainsi une synchronisation efficace.

Cette intégration conduit à une production plus efficace, plus flexible et mieux contrôlée.

5. Digitalisation des postes des opérateurs

Le MES fournit des interfaces spécifiques pour chaque niveau d’utilisateur afin d’optimiser les opérations et de faciliter la prise de décision informée.

  • Interface pour les opérateurs : Grâce aux différents moyens d’accès, tels que les tablettes, smartphones, ordinateurs, PDA, les opérateurs peuvent contrôler les équipements, surveiller les processus de production et de qualité en temps réel, et accéder aux instructions de travail numériques et procédures standardisées. Ils peuvent également enregistrer les incidents, les rejets et les non-conformités. Cela améliore la productivité, la qualité, la sécurité et la motivation des équipes.

6. Assurance Qualité et Non-conformités

La qualité est fondamentale dans un MES pour garantir que les produits fabriqués respectent les normes de qualité définies.

  • Suivi en temps réel : Permet de détecter rapidement les écarts par rapport aux normes de qualité et d’intervenir en conséquence.
  • Traçabilité et Gestion des non-conformités : Assure la traçabilité complète des matériaux et des produits finis, et gère les non-conformités pour une résolution rapide et efficace des problèmes de qualité.
  • Automatisation des contrôles de la qualité : Programme des inspections régulières des équipements, des contrôles à des points spécifiques du processus et des tests de produits finis, réduisant le risque d’erreur humaine.
  • Rapports et analyses : Génère des rapports détaillés sur la qualité (taux de rejet, causes de non-conformité) pour l’analyse des tendances et l’amélioration continue.
  • Documentation : Permet aux opérateurs de recevoir des consignes de travail et des procédures opérationnelles standardisées, garantissant la conformité et diminuant les différences dans le processus de production.

Le logiciel MES selon l'ISA95 : Un cadre de référence International

L’ISA-95 (ANSI/ISA-95 Enterprise-Control System Integration) est une norme internationale qui définit les interfaces entre les systèmes d’entreprise et les systèmes de contrôle de production. Elle a été développée par l’International Society of Automation (ISA) pour la normalisation des systèmes d’intégration des entreprises et de l’automatisation industrielle.

La norme ISA-95 sert à guider le développement et l’intégration de solutions logicielles en harmonisant et intégrant les systèmes de production et les systèmes d’information d’entreprise pour :

  • Améliorer l’intégration des systèmes.
  • Standardiser la communication.
  • Réduire les erreurs et les redondances.
  • Faciliter l’interopérabilité.
  • Soutenir l’amélioration continue.
  • Favoriser la planification et l’ordonnancement de la production.

Dans la pyramide de l’automatisation, le MES est généralement positionné entre le niveau de supervision des automates (SCADA) et le niveau du pilotage de l’entreprise (ERP/PLM), assurant la liaison entre le contrôle de production et la gestion globale de l’entreprise.

TEEXMA for MES : Le cerveau numérique de votre atelier

TEEXMA for MES, développé par BASSETTI, est une solution complète conçue pour la supervision et le pilotage opérationnel de votre production. En tant qu’Éditeur et Intégrateur, BASSETTI maîtrise toute la chaîne d’intégration de TEEXMA, garantissant une implémentation fluide et optimisée. Le logiciel agit comme une véritable tour de contrôle au centre de votre système d’information, en créant des ponts entre vos logiciels de gestion (ERP, GPAO) et vos équipements d’atelier.

L’un des atouts majeurs de TEEXMA réside dans sa flexibilité et son évolutivité. Grâce à un paramétrage No-code accessible directement par un administrateur métier, la solution s’adapte précisément à vos processus. Cette approche, soutenue par une méthodologie itérative, vous permet de faire évoluer l’outil au rythme de vos besoins. De plus, la puissance de TEEXMA repose sur le principe « One technology, multiple solutions » : une seule technologie permet de couvrir différents besoins (Production, Qualité, Magasin), et ainsi de réduire votre parc applicatif pour plus de simplicité et d’efficacité.

L’intégration de TEEXMA for MES dans votre écosystème est d’autant plus aisée que BASSETTI cultive la proximité. En tant que société française disposant de nombreuses implantations locales, nous vous assurons une relation directe et un accompagnement sur mesure. Notre démarche est fondamentalement orientée service : nous vous proposons des prestations de conseil, un statut d’organisme de formation agréé et la réactivité d’un Run Manager dédié pour vous accompagner dans votre transition vers l’industrie 4.0.