Definition

MES (Manufacturing Execution System)

Cette définition fait partie de notre Guide Essentiel : Plateformes IoT Industriel : comment choisir ?

Un logiciel de pilotage de la production, ou MES (Manufacturing Execution System), est un système informatique qui connecte, surveille et contrôle des systèmes de fabrication et flux de données complexes au niveau des ateliers. L'objectif principal d'un MES consiste à garantir l'exécution effective des opérations de fabrication et à améliorer le rendement de la production.

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Pour contribuer à cet objectif, un MES suit et collecte des données en temps réel précises tout au long du cycle de vie de production, de l'ordre de fabrication à la livraison du produit dans le cas de produits finis.

Pour chaque produit, le MES collecte des données relatives à la généalogie, aux performances, à la traçabilité, à la gestion des matériaux, à l'encours, ainsi qu'aux autres activités de l'usine au fur et à mesure de leur déroulement. A leur tour, ces données permettent aux décideurs d'appréhender les paramètres en vigueur dans les ateliers et d'optimiser le processus de production.

Architecture du MES

MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association) International, un organisme qui s'est donné pour mission d'améliorer la gestion des opérations dans l'industrie par la mise en œuvre judicieuse de procédés informatiques, a défini en 1997 le champ d'application du MES dans son modèle « MESA-11 ». Le MESA -11, premier modèle de MES, désigne 11 fonctions fondamentales d'un MES :

Modèle MESA-11
Modèle MESA-11

La norme ANSI/ISA-95 a fusionné le modèle MESA-11 avec le Purdue Reference Model, établissant ainsi une hiérarchie fonctionnelle. Dans ce modèle, le MES se positionne au niveau intermédiaire 3, entre la planification des ressources d'entreprise (ERP, niveau 4) et le contrôle des processus (niveaux 0, 1 et 2).

 Position d'un MES selon le modèle fonctionnel
Position d'un MES selon le modèle fonctionnel

Le système MES est important car il sert de couche fonctionnelle entre l'ERP et les systèmes de contrôle de processus présents en atelier. Le fabricant dispose ainsi d'une visibilité en temps réel sur les workflows, d'une plus grande flexibilité et d'informations lui permettant d'améliorer les opérations de fabrication dans toute l'entreprise.

Outre ces fonctions fondamentales, un MES permet au fabricant de relever le défi de la conformité réglementaire imposée par la FDA (Food and Drug Administration) aux secteurs réglementés, comme ceux des produits pharmaceutiques, de l'agroalimentaire, des dispositifs médicaux et des biotechnologies, ainsi qu'aux entreprises qui élaborent des produits biopharmaceutiques et aux organismes de recherche sous contrat.

Un MES conserve un enregistrement de l'historique des équipements (DHR, Device History Record) ou un enregistrement « conforme à l'exécution » (as-built) pour chaque produit ou lot de produits. Pour cela, il collecte les données, traitements et résultats du processus de fabrication pour conformité aux parties 11 et 820 du titre 21 du code des règlements fédéraux (CFR) des réglementations de la FDA.

En outre, un MES peut être utile à la fois à la fabrication en discontinu, pour des secteurs comme l'aérospatiale, la défense et l'automobile, et à la fabrication en processus, pour des secteurs comme la chimie, le pétrole, le gaz, l'électricité et la pâte à papier.

Avantages d'un MES

Un MES s'intègre souvent à des systèmes informatiques clés, tels qu'une application ERP, de gestion de la chaîne d'approvisionnement ou de gestion du cycle de vie des produits. Le recours à un MES confère les avantages suivants :

  • amélioration de la satisfaction client,
  • amélioration de la conformité réglementaire,
  • agilité accrue et délai de mise sur le marché plus court,
  • meilleure visibilité de la chaîne d'approvisionnement,
  • diminution de la durée du cycle de fabrication,
  • élimination des documents papier et de la saisie manuelle des données,
  • réduction des délais d'approvisionnement,
  • diminution des coûts de main-d'oeuvre,
  • stock d'encours réduit,
  • rentabilisation accrue des machines.

Meilleurs fournisseurs de MES

Plusieurs fournisseurs du marché des MES proposent des applications et des progiciels installables sur site ou accessibles dans le cloud. IQMS, ABB, Schneider Electric S.E., Aegis Ltd., Epicor Software Corp., 42Q, Plex Systems Inc., Rockwell Automation Inc., Aspen Technology Inc., Apriso Corp. et Siemens A.G. comptent parmi les éditeurs dominants.

Cabinet spécialisé dans l'étude de marché et basé à Albany (N. Y.), Transparency Market Research prévoit que le marché mondial des MES atteindra un taux de croissance annuel composé de 11,1 % entre 2015 et 2025, et une valeur de 19,36 milliards de dollars d'ici 2023.

Cette définition a été mise à jour en janvier 2020

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